Performance Studies using PSTSWM

Compaq AlphaServer SC SWAP Performance

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

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

unordered simple swap

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.67 34.65 98.3% 10 iter. 40.32 32.13 91.0%

unordered swap using nonblocking send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.07 24.14 68.5% 10 iter. 39.35 22.97 1.0% 1 iter. w/overlap 41.86 35.83 51.1% 10 iter. w/overlap 40.44 35.31 3.0%

unordered swap using nonblocking receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.35 23.32 1.5% 10 iter. 39.55 23.51 1.4% 1 iter. w/overlap 39.35 25.80 2.7% 10 iter. w/overlap 39.53 24.35 2.1%

unordered swap using nonblocking send and receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.34 22.36 1.2% 10 iter. 39.54 22.33 1.0% 1 iter. w/overlap 39.46 22.39 0.9% 10 iter. w/overlap 40.02 25.43 1.4%

unordered swap using ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.34 46.11 1.8% 10 iter. 39.52 45.91 1.5% 1 iter. w/overlap 39.34 25.47 2.5% 10 iter. w/overlap 39.54 24.15 1.9%

unordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.31 46.54 2.0% 10 iter. 39.53 45.22 1.1% 1 iter. w/overlap 39.36 22.22 1.0% 10 iter. w/overlap 39.64 25.58 2.3%

native sendrecv

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.36 23.35 1.5% 10 iter. 39.53 23.17 1.3%

unordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.29 21.96 1.5% 10 iter. 39.50 22.68 0.6% 1 iter. w/overlap 39.26 29.70 2.3% 10 iter. w/overlap 39.48 30.61 2.9%

unordered swap using nonblocking receive with sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.35 23.16 1.4% 10 iter. 39.55 23.72 1.6% 1 iter. w/overlap 39.37 24.89 2.1% 10 iter. w/overlap 39.55 24.51 2.0%

unordered swap using nonblocking sync. send and receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.33 22.61 1.2% 10 iter. 39.54 22.75 1.1% 1 iter. w/overlap 39.38 21.98 0.8% 10 iter. w/overlap 40.01 25.51 1.4%

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 2097152 Bytes (1 iterations/no overlap)

Runtime Statistics Msg Size min Sec min Sec/Msg max MBytes/Sec (mean-min)/min (median-min)/min (max-min)/min   2048    1.2817e-01    1.2517e-04    32.72    0.05    0.01    0.18    4096    1.1673e-01    2.2798e-04    35.93    0.02    0.01    0.10    8192    1.1143e-01    4.3529e-04    37.64    0.01    0.00    0.05    16384    1.0922e-01    8.5329e-04    38.40    0.01    0.00    0.02    32768    1.0779e-01    1.6842e-03    38.91    0.00    0.00    0.01    65536    1.0710e-01    3.3468e-03    39.16    0.00    0.00    0.01    131072    1.0572e-01    6.6074e-03    39.67    0.01    0.01    0.02    262144    1.0662e-01    1.3328e-02    39.34    2.70    0.00    26.95    524288    1.0659e-01    2.6648e-02    39.35    5.25    0.00    51.84    1048576    1.0656e-01    5.3281e-02    39.36    6.05    0.00    58.26    2097152    1.0660e-01    1.0660e-01    39.34    1.45    0.00    14.43

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    3    9    2    6    8    4096    3    2    6    9    8    8192    6    8    2    9    3    16384    8    3    2    9    6    32768    6    3    9    2    8    65536    8    9    3    6    2    131072    0    7    8    2    9    262144    8    3    6    2    9    524288    6    8    3    2    9    1048576    6    8    2    3    9    2097152    4    6    2    8    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    6    7    10    4096    7    8    10    8192    7    9    10    16384    7    10    10    32768    10    10    10    65536    10    10    10    131072    2    10    10    262144    8    9    9    524288    8    8    8    1048576    7    8    8    2097152    7    8    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 2097152 Bytes (10 iterations/no overlap)

Runtime Statistics Msg Size min Sec min Sec/Msg max MBytes/Sec (mean-min)/min (median-min)/min (max-min)/min   2048    1.2779e-01    1.2479e-04    32.82    0.05    0.01    0.18    4096    1.1635e-01    2.2725e-04    36.05    0.03    0.01    0.10    8192    1.1110e-01    4.3398e-04    37.75    0.02    0.00    0.05    16384    1.0883e-01    8.5020e-04    38.54    0.01    0.00    0.02    32768    1.0733e-01    1.6770e-03    39.08    0.00    0.00    0.01    65536    1.0667e-01    3.3334e-03    39.32    0.00    0.00    0.00    131072    1.0576e-01    6.6098e-03    39.66    0.01    0.01    0.01    262144    1.0478e-01    1.3098e-02    40.03    0.01    0.01    0.02    524288    1.0402e-01    2.6005e-02    40.32    0.02    0.02    0.03    1048576    1.0605e-01    5.3024e-02    39.55    0.00    0.00    0.01    2097152    1.0606e-01    1.0606e-01    39.55    0.99    0.00    9.92

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    3    9    6    2    8    4096    3    8    9    6    2    8192    8    3    2    9    6    16384    6    2    8    9    3    32768    7    2    6    3    9    65536    2    3    0    6    9    131072    0    7    8    9    3    262144    0    3    8    2    9    524288    0    6    8    9    2    1048576    0    3    6    9    8    2097152    2    8    9    5    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    7    7    10    4096    7    7    10    8192    7    8    10    16384    7    10    10    32768    9    10    10    65536    10    10    10    131072    10    10    10    262144    1    10    10    524288    1    10    10    1048576    9    10    10    2097152    8    9    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 2097152 Bytes (1 iterations with overlap)

Runtime Statistics Msg Size min Sec min Sec/Msg max MBytes/Sec (mean-min)/min (median-min)/min (max-min)/min   2048    1.2803e-01    1.2503e-04    32.76    0.03    0.01    0.10    4096    1.1662e-01    2.2778e-04    35.96    0.01    0.00    0.05    8192    1.1163e-01    4.3604e-04    37.57    0.01    0.00    0.03    16384    1.0930e-01    8.5390e-04    38.37    0.01    0.00    0.02    32768    1.0699e-01    1.6718e-03    39.20    0.01    0.01    0.02    65536    1.0689e-01    3.3403e-03    39.24    0.00    0.00    0.00    131072    1.0568e-01    6.6049e-03    39.69    0.01    0.01    0.01    262144    1.0567e-01    1.3208e-02    39.69    2.39    0.01    23.81    524288    1.0648e-01    2.6621e-02    39.39    4.56    0.00    45.58    1048576    1.0654e-01    5.3272e-02    39.37    4.00    0.00    39.10    2097152    1.0019e-01    1.0019e-01    41.86    7.42    0.06    73.65

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    9    5    3    8    4    4096    2    3    5    4    9    8192    2    4    8    5    9    16384    9    2    5    8    3    32768    3    4    8    2    5    65536    5    3    1    2    9    131072    0    3    1    5    9    262144    1    3    9    5    2    524288    3    5    9    8    2    1048576    8    9    2    4    3    2097152    1    9    8    4    6         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    3    7    10    4096    7    10    10    8192    7    10    10    16384    7    10    10    32768    7    10    10    65536    10    10    10    131072    4    10    10    262144    6    9    9    524288    8    9    9    1048576    7    8    8    2097152    1    1    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 2097152 Bytes (10 iterations with overlap)

Runtime Statistics Msg Size min Sec min Sec/Msg max MBytes/Sec (mean-min)/min (median-min)/min (max-min)/min   2048    1.2859e-01    1.2558e-04    32.62    0.03    0.01    0.09    4096    1.1617e-01    2.2690e-04    36.10    0.01    0.00    0.05    8192    1.1122e-01    4.3447e-04    37.71    0.01    0.00    0.04    16384    1.0891e-01    8.5082e-04    38.51    0.01    0.00    0.02    32768    1.0712e-01    1.6738e-03    39.15    0.00    0.00    0.02    65536    1.0625e-01    3.3203e-03    39.48    0.00    0.00    0.01    131072    1.0555e-01    6.5969e-03    39.74    0.01    0.01    0.01    262144    1.0403e-01    1.3004e-02    40.32    0.02    0.02    0.02    524288    1.0371e-01    2.5926e-02    40.44    0.02    0.02    0.02    1048576    1.0431e-01    5.2153e-02    40.21    0.01    0.02    0.02    2097152    1.0511e-01    1.0511e-01    39.91    1.67    0.01    16.64

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    4    2    8    3    5    4096    2    3    4    5    9    8192    2    5    3    4    8    16384    3    5    9    2    4    32768    3    5    9    2    4    65536    9    5    1    3    0    131072    0    1    9    5    3    262144    0    1    9    3    5    524288    1    0    3    9    5    1048576    1    9    3    0    8    2097152    1    9    8    5    6         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    6    8    10    4096    7    8    10    8192    8    10    10    16384    7    10    10    32768    8    10    10    65536    10    10    10    131072    10    10    10    262144    2    10    10    524288    2    10    10    1048576    3    10    10    2097152    8    9    9

DISCUSSION

• The AlphaServer SC processing node consists of four processors. In these tests, we examine MPI communication performance between processors in different nodes for communication when all processors in one node are communicating with all processors in the other node. The performance is reported for a single processor pair (logical processors 0 and 4), representing the latency and bandwdith that would typically appear in a highly synchronous communication-intensive operation, such as a collective communication command.

---

Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:02:47 EDT.
86215 accesses since 1/2/96.