PSTSWM AlphaSC-1000 Point-to-Point Communication Performance

Performance Studies using

PSTSWM


Compaq AlphaServer SC SWAP Performance

(ordered swap of 2MB message using MPI between two nodes)

(performance measured per processor when all processors in node communicating)

r>
Date/Person: January 3, 2002 / P. Worley
Platform: Compaq AlphaServer SC at Pittsburgh Supercomputer Center (lemieux.psc.edu):
     750 ES45 4-way SMP nodes (1.0 GHz Alpha 21264C with 8MB L2 cache)
Environment: SC System TS2.5; Digital UNIX V5.1;   RMS X.XX
Communication Library: MPI
SWAP size: 262144 REAL*8 floating point values each direction
Message size: Largest - 262144 REAL*8 floating point values
Smallest - 256 REAL*8 floating point values
Processors: 0 and 4 nodes
1 and 5
2 and 6
3 and 7
Latency Definition:(T1024-T512)/512
Model Error Range:[1,1024]
Results:

ordered simple swap
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.40 16.92 3.6%
1 iter. 63.51 16.59 3.0%
10 iter. 63.83 16.72 2.9%

ordered swap using nonblocking send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.50 17.41 4.2%
1 iter. 63.53 17.41 4.2%
10 iter. 63.66 17.15 3.9%
cache inv. w/overlap 63.66 18.41 5.0%
1 iter. w/overlap 63.40 18.65 5.5%
10 iter. w/overlap 63.64 18.56 4.7%

ordered swap using nonblocking receive
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.42 18.08 4.9%
1 iter. 63.63 17.96 4.5%
10 iter. 63.86 17.79 4.2%
cache inv. w/overlap 63.47 17.25 3.9%
1 iter. w/overlap 63.95 17.53 3.5%
10 iter. w/overlap 63.61 17.83 3.7%

ordered swap using nonblocking send and receive
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.58 18.35 5.1%
1 iter. 63.50 18.02 4.4%
10 iter. 64.02 18.09 4.2%
cache inv. w/overlap 63.45 18.40 5.0%
1 iter. w/overlap 63.53 18.50 4.7%
10 iter. w/overlap 63.68 19.46 5.6%

ordered swap using ready send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.60 29.28 9.8%
1 iter. 63.45 29.75 10.5%
10 iter. 63.68 28.90 8.6%
cache inv. w/overlap 63.42 17.39 3.9%
1 iter. w/overlap 63.65 17.31 3.0%
10 iter. w/overlap 63.73 18.29 3.8%

ordered swap using nonblocking ready send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.43 29.22 9.3%
1 iter. 63.42 28.89 9.4%
10 iter. 63.71 28.59 8.1%
cache inv. w/overlap 63.54 18.56 5.5%
1 iter. w/overlap 63.46 18.54 4.9%
10 iter. w/overlap 63.62 19.27 5.5%

synchronous
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.45 25.83 4.9%
1 iter. 63.46 24.51 2.6%
10 iter. 63.65 25.61 4.3%

ordered swap using nonblocking sync. send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.50 17.46 4.2%
1 iter. 63.53 17.40 4.3%
10 iter. 63.78 17.39 4.1%
cache inv. w/overlap 63.47 18.68 5.6%
1 iter. w/overlap 63.49 18.42 5.1%
10 iter. w/overlap 63.62 18.56 4.9%

ordered swap using nonblocking receive with sync. send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.44 17.96 4.5%
1 iter. 63.47 17.82 4.3%
10 iter. 63.70 17.89 4.4%
cache inv. w/overlap 63.50 17.55 4.1%
1 iter. w/overlap 63.47 17.71 3.8%
10 iter. w/overlap 63.71 18.06 3.7%

ordered swap using nonblocking sync. send and receive
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.42 18.39 5.2%
1 iter. 63.54 18.25 4.8%
10 iter. 63.76 18.01 4.3%
cache inv. w/overlap 63.49 18.68 5.6%
1 iter. w/overlap 63.54 18.77 5.2%
10 iter. w/overlap 63.70 19.36 5.5%

ordered simple swap using sync. send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 63.42 16.91 3.3%
1 iter. 63.46 16.82 3.2%
10 iter. 63.61 16.77 3.0%


Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 2097152 Bytes (cache inv./no overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  2048   9.7912e-02   9.5618e-05   42.84   0.06   0.01   0.20 
  4096   8.0512e-02   1.5725e-04   52.10   0.03   0.00   0.10 
  8192   7.3281e-02   2.8625e-04   57.24   0.01   0.00   0.05 
  16384   6.9637e-02   5.4404e-04   60.23   0.01   0.00   0.03 
  32768   6.7405e-02   1.0532e-03   62.23   0.00   0.00   0.01 
  65536   6.6446e-02   2.0764e-03   63.12   0.00   0.00   0.00 
  131072   6.6052e-02   4.1283e-03   63.50   0.00   0.00   0.01 
  262144   6.5966e-02   8.2458e-03   63.58   0.00   0.00   0.01 
  524288   6.5943e-02   1.6486e-02   63.60   0.00   0.00   0.01 
  1048576   6.6108e-02   3.3054e-02   63.45   0.00   0.00   0.00 
  2097152   6.6102e-02   6.6102e-02   63.45   0.00   0.00   0.00 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   10   1   7   2 
  4096   1   7   0   2   3 
  8192   1   9   0   2   3 
  16384   1   2   0   7   3 
  32768   1   2   9   3   7 
  65536   9   1   0   7   10 
  131072   7   10   3   8   5 
  262144   3   1   7   5   9 
  524288   4   6   1   8   7 
  1048576   7   3   10   2   4 
  2097152   10   9   8   4   0 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    4   8   11 
  4096    8   8   11 
  8192    8   11   11 
  16384    8   11   11 
  32768    11   11   11 
  65536    11   11   11 
  131072    11   11   11 
  262144    11   11   11 
  524288    11   11   11 
  1048576    11   11   11 
  2097152    11   11   11 


Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 2097152 Bytes (1 iterations/no overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  2048   9.7621e-02   9.5333e-05   42.97   0.06   0.02   0.21 
  4096   8.0395e-02   1.5702e-04   52.17   0.03   0.01   0.11 
  8192   7.3294e-02   2.8631e-04   57.23   0.02   0.00   0.06 
  16384   6.9584e-02   5.4362e-04   60.28   0.01   0.00   0.03 
  32768   6.7387e-02   1.0529e-03   62.24   0.00   0.00   0.01 
  65536   6.6461e-02   2.0769e-03   63.11   0.00   0.00   0.00 
  131072   6.6020e-02   4.1262e-03   63.53   0.00   0.00   0.01 
  262144   6.6009e-02   8.2511e-03   63.54   0.00   0.00   0.00 
  524288   6.6091e-02   1.6523e-02   63.46   0.00   0.00   0.00 
  1048576   6.5917e-02   3.2959e-02   63.63   0.00   0.00   0.01 
  2097152   6.6078e-02   6.6078e-02   63.48   0.00   0.00   0.00 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   10   7   1   2 
  4096   7   1   0   2   10 
  8192   7   8   2   9   3 
  16384   8   7   9   1   2 
  32768   8   7   2   1   0 
  65536   9   1   10   7   2 
  131072   7   8   3   0   2 
  262144   9   1   0   3   7 
  524288   9   0   3   10   8 
  1048576   2   1   8   10   4 
  2097152   1   0   2   10   8 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    4   8   11 
  4096    8   8   11 
  8192    8   9   11 
  16384    8   11   11 
  32768    9   11   11 
  65536    11   11   11 
  131072    11   11   11 
  262144    11   11   11 
  524288    11   11   11 
  1048576    11   11   11 
  2097152    11   11   11 


Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 2097152 Bytes (10 iterations/no overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  2048   9.7639e-02   9.5351e-05   42.96   0.06   0.01   0.20 
  4096   8.0294e-02   1.5683e-04   52.24   0.03   0.00   0.10 
  8192   7.3245e-02   2.8611e-04   57.26   0.01   0.00   0.05 
  16384   6.9600e-02   5.4375e-04   60.26   0.01   0.00   0.03 
  32768   6.7354e-02   1.0524e-03   62.27   0.00   0.00   0.01 
  65536   6.6394e-02   2.0748e-03   63.17   0.00   0.00   0.01 
  131072   6.6047e-02   4.1280e-03   63.50   0.00   0.00   0.00 
  262144   6.5996e-02   8.2495e-03   63.55   0.00   0.00   0.00 
  524288   6.5710e-02   1.6427e-02   63.83   0.00   0.00   0.00 
  1048576   6.5517e-02   3.2758e-02   64.02   0.00   0.01   0.01 
  2097152   6.5683e-02   6.5683e-02   63.86   0.00   0.00   0.00 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   10   1   7   2 
  4096   7   1   0   2   8 
  8192   1   7   8   2   9 
  16384   0   10   1   8   3 
  32768   0   8   3   1   10 
  65536   0   1   7   8   10 
  131072   0   7   2   9   1 
  262144   0   6   8   4   7 
  524288   0   3   10   5   7 
  1048576   3   2   7   9   5 
  2097152   7   4   0   9   6 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    4   8   11 
  4096    8   8   11 
  8192    8   10   11 
  16384    8   11   11 
  32768    11   11   11 
  65536    11   11   11 
  131072    11   11   11 
  262144    11   11   11 
  524288    11   11   11 
  1048576    11   11   11 
  2097152    11   11   11 


Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 2097152 Bytes (cache inv. with overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  2048   9.8023e-02   9.5726e-05   42.79   0.02   0.02   0.17 
  4096   8.0565e-02   1.5735e-04   52.06   0.01   0.00   0.09 
  8192   7.3097e-02   2.8553e-04   57.38   0.01   0.00   0.05 
  16384   6.9485e-02   5.4285e-04   60.36   0.00   0.00   0.03 
  32768   6.7394e-02   1.0530e-03   62.24   0.00   0.00   0.01 
  65536   6.6361e-02   2.0738e-03   63.20   0.00   0.00   0.00 
  131072   6.6100e-02   4.1313e-03   63.45   0.00   0.00   0.00 
  262144   6.5890e-02   8.2363e-03   63.66   0.00   0.00   0.00 
  524288   6.6066e-02   1.6516e-02   63.49   0.00   0.00   0.00 
  1048576   6.6058e-02   3.3029e-02   63.49   0.00   0.00   0.00 
  2097152   6.6114e-02   6.6114e-02   63.44   0.00   0.00   0.00 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   10   0   2   4   8 
  4096   2   5   1   9   7 
  8192   3   2   5   9   4 
  16384   3   7   1   5   2 
  32768   7   3   9   10   8 
  65536   5   3   2   9   8 
  131072   8   3   4   5   1 
  262144   1   10   5   8   9 
  524288   10   5   3   8   6 
  1048576   9   2   7   1   4 
  2097152   3   4   0   8   2 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    5   10   11 
  4096    10   10   11 
  8192    10   10   11 
  16384    10   11   11 
  32768    11   11   11 
  65536    11   11   11 
  131072    11   11   11 
  262144    11   11   11 
  524288    11   11   11 
  1048576    11   11   11 
  2097152    11   11   11 


Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 2097152 Bytes (1 iterations with overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  2048   9.8701e-02   9.6388e-05   42.49   0.02   0.01   0.17 
  4096   8.0751e-02   1.5772e-04   51.94   0.01   0.00   0.09 
  8192   7.3192e-02   2.8591e-04   57.31   0.01   0.00   0.05 
  16384   6.9442e-02   5.4251e-04   60.40   0.00   0.00   0.03 
  32768   6.7319e-02   1.0519e-03   62.30   0.00   0.00   0.01 
  65536   6.6377e-02   2.0743e-03   63.19   0.00   0.00   0.00 
  131072   6.5590e-02   4.0994e-03   63.95   0.01   0.01   0.01 
  262144   6.5897e-02   8.2372e-03   63.65   0.00   0.00   0.00 
  524288   6.6003e-02   1.6501e-02   63.55   0.00   0.00   0.00 
  1048576   6.6023e-02   3.3012e-02   63.53   0.00   0.00   0.00 
  2097152   6.6059e-02   6.6059e-02   63.49   0.00   0.00   0.00 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   2   0   10   4   8 
  4096   2   7   1   9   5 
  8192   2   8   1   3   5 
  16384   5   9   8   0   3 
  32768   3   9   8   10   1 
  65536   10   2   1   9   0 
  131072   2   5   9   8   4 
  262144   4   0   3   2   9 
  524288   2   9   0   10   7 
  1048576   3   2   7   6   8 
  2097152   3   4   5   9   2 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    6   10   11 
  4096    10   10   11 
  8192    10   11   11 
  16384    10   11   11 
  32768    10   11   11 
  65536    11   11   11 
  131072    8   11   11 
  262144    11   11   11 
  524288    11   11   11 
  1048576    11   11   11 
  2097152    11   11   11 


Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 2097152 Bytes (10 iterations with overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  2048   9.7689e-02   9.5399e-05   42.94   0.04   0.02   0.19 
  4096   8.0828e-02   1.5787e-04   51.89   0.01   0.00   0.10 
  8192   7.2813e-02   2.8443e-04   57.60   0.01   0.01   0.06 
  16384   6.9271e-02   5.4118e-04   60.55   0.01   0.01   0.03 
  32768   6.7281e-02   1.0513e-03   62.34   0.00   0.00   0.01 
  65536   6.6385e-02   2.0745e-03   63.18   0.00   0.00   0.01 
  131072   6.6092e-02   4.1307e-03   63.46   0.00   0.00   0.00 
  262144   6.5849e-02   8.2311e-03   63.70   0.00   0.00   0.00 
  524288   6.5917e-02   1.6479e-02   63.63   0.00   0.00   0.00 
  1048576   6.5677e-02   3.2838e-02   63.86   0.00   0.00   0.00 
  2097152   6.5570e-02   6.5570e-02   63.97   0.00   0.01   0.01 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   10   0   2   8   7 
  4096   10   7   1   2   5 
  8192   5   3   9   10   7 
  16384   5   9   3   10   2 
  32768   5   9   3   0   10 
  65536   10   9   5   1   0 
  131072   1   9   0   5   8 
  262144   9   6   5   8   10 
  524288   6   10   0   8   3 
  1048576   6   4   8   3   10 
  2097152   3   9   0   2   8 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    1   10   11 
  4096    10   10   11 
  8192    10   10   11 
  16384    10   11   11 
  32768    10   11   11 
  65536    11   11   11 
  131072    11   11   11 
  262144    11   11   11 
  524288    11   11   11 
  1048576    11   11   11 
  2097152    11   11   11 

DISCUSSION


Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:01:42 EDT.
85996 accesses since 1/2/96.