はじめに

こんにちは、NFT・メタバース事業部の牟田です。
この記事では、RubyKaigi2023でも発表(Optimizing YJIT’s Performance, from Inception to Production - RubyKaigi 2023)のあったYJITの有効化によるパフォーマンスの変化についてご紹介します。
Coincheck NFT(β版)のバックエンドではパフォーマンスにシビアな処理も多く、YJITの恩恵にあずかることを期待して試してみました。
結果として、大幅にパフォーマンスが向上したことを確認できました。

YJITとは

まず、そもそもYJITとはなんなのかを少しご説明すると
Shopifyが中心になって開発したJITコンパイラ(実行時にコンパイルするコンパイラ)です。

Ruby 3.1の実験段階ではx86-64のみサポートしていましたが、Ruby 3.2からは YJIT IR（中間表現）を作ってマシンコードを生成するようにしたことで、arm64/aarch64でも動かせるようになっています。

docs.google.com

YJITを有効化するための準備

それではさっそくYJITを使っていきたいところですが、YJITを利用するには以下の条件を満たす必要があります。

Rubyのバージョンが3.2.0以降であること
Rustが動く環境であること

※Ruby 3.1でもYJITは利用できますが3.2で大きく改善されているため3.2がおすすめです。

私の環境は

Docker(amazonlinux)
Ruby 3.0.4

で動作していたため、YJITを有効化する前に

Ruby 3.2.2へのバージョンアップ
Rustのインストール

を行いました。

YJITの有効化

さて、前段の準備が整ったら有効化するのは簡単です。
環境変数RUBY_YJIT_ENABLEを1に設定するだけでYJITの有効化は完了です。

ENV RUBY_YJIT_ENABLE=1

以下のコマンドを実行します。

pry(main)> p RubyVM::YJIT.enabled?
true

trueが返ってくることが確認できました。
これでYJITが有効化されました。

また、Docker Image上でRuby 3.2とRustの環境がある場合は、--yjitオプションをつけてrubyを起動することでも有効化できます。
例えば、Docker Hubのruby:3.2.2であれば条件を満たしています。

 $ docker run -it ruby:3.2.2 ruby --yjit -e 'p RubyVM::YJIT.enabled?'
true

※YJITを利用できない環境下では以下のようになります。

pry(main)> p RubyVM::YJIT.enabled?
ruby: warning: Ruby was built without YJIT support. You may need to install rustc to build Ruby with YJIT.
-e:1:in `<main>': uninitialized constant RubyVM::YJIT (NameError)

p RubyVM::YJIT.enabled?
        ^^^^^^

パフォーマンスの確認

Coincheck NFT(β版)でNFTを一覧表示する際に利用されるAPIのパフォーマンスを確認していこうと思います。

require 'benchmark'
require 'net/http'

Benchmark.bm do |x|
  x.report "get_tokens" do
    Net::HTTP.start('localhost', 3000) do |http|
      http.get('xxx') # 複数のNFTをgetするAPI
    end
  end
end

YJITがfalseの場合

                      user           system        total             real
get_tokens  0.003551   0.003944   0.007495 (  1.127334)

YJITがtrueの場合

                      user           system        total             real
get_tokens  0.001051   0.002386   0.003437 (  1.071347)

totalを見ると、

YJIT無し：0.007495
YJIT有り：0.003437

となっており、約44%改善されています。
本番環境で計測するとまた違った結果になるかもしれませんが、パフォーマンスが改善される可能性はありそうです。

上記以外にもCoincheck NFT(β版)で頻繁に実行される処理をいくつか比較してみました。

	有効前(s)	有効後(s)	改善率
一つのNFTをgetするAPI	0.000560	0.000541	約3％
NFTを入庫する処理	1.429257	1.360675	約16%
メタデータを更新する処理	0.176090	0.137043	約22%