Performance Studies using PSTSWM

Compaq AlphaServer SC SWAP Performance

(ordered swap of 128KB message using MPI between two nodes)

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

ordered simple swap

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.22 11.87 23.9% 10 iter. 40.24 12.32 23.5%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.23 11.92 25.6% 10 iter. 39.79 11.79 25.3% 1 iter. w/overlap 39.55 12.07 26.6% 10 iter. w/overlap 39.78 12.19 26.8%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.05 13.00 23.2% 10 iter. 40.01 12.68 25.1% 1 iter. w/overlap 42.01 12.73 28.7% 10 iter. w/overlap 39.54 14.98 22.5%

ordered swap using nonblocking send and receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 38.97 12.58 24.7% 10 iter. 39.73 12.92 23.8% 1 iter. w/overlap 39.57 12.94 27.0% 10 iter. w/overlap 39.54 15.33 22.5%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.48 29.28 8.2% 10 iter. 40.22 28.62 6.4% 1 iter. w/overlap 39.57 12.70 27.1% 10 iter. w/overlap 40.00 15.07 22.4%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 40.04 30.03 6.9% 10 iter. 39.50 29.08 8.2% 1 iter. w/overlap 39.09 12.99 26.5% 10 iter. w/overlap 39.56 15.68 22.8%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 38.83 30.16 13.2% 10 iter. 39.67 30.20 13.4%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.26 18.77 8.1% 10 iter. 39.63 19.02 9.8% 1 iter. w/overlap 40.59 18.62 9.5% 10 iter. w/overlap 39.85 19.00 6.9%

ordered swap using nonblocking receive with sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.19 18.78 7.3% 10 iter. 39.77 19.02 7.1% 1 iter. w/overlap 39.15 18.93 9.5% 10 iter. w/overlap 39.68 19.21 10.5%

ordered swap using nonblocking sync. send and receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 40.92 18.63 8.5% 10 iter. 39.51 18.83 6.9% 1 iter. w/overlap 39.45 18.88 9.8% 10 iter. w/overlap 40.40 20.94 8.0%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 39.08 19.18 8.1% 10 iter. 39.74 18.98 8.4%

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    3.1835e-02    3.1088e-05    8.23    0.48    0.45    1.14    256    1.9675e-02    3.8429e-05    13.32    0.38    0.34    0.89    512    1.6765e-02    6.5488e-05    15.64    0.10    0.04    0.32    1024    1.0779e-02    8.4214e-05    24.32    0.08    0.03    0.25    2048    8.3990e-03    1.3123e-04    31.21    0.04    0.01    0.16    4096    7.4060e-03    2.3144e-04    35.40    0.03    0.02    0.10    8192    6.9876e-03    4.3673e-04    37.52    0.02    0.01    0.06    16384    6.7208e-03    8.4010e-04    39.00    0.02    0.02    0.03    32768    6.4056e-03    1.6014e-03    40.92    0.05    0.06    0.06    65536    6.5468e-03    3.2734e-03    40.04    0.02    0.03    0.03    131072    6.6842e-03    6.6842e-03    39.22    0.01    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    1    2    3    7    256    0    1    2    3    10    512    0    10    7    1    8    1024    1    7    0    10    8    2048    7    1    8    10    9    4096    7    10    0    2    9    8192    9    7    8    10    2    16384    1    9    3    0    2    32768    9    7    4    5    2    65536    5    4    1    10    7    131072    0    8    2    7    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    2    4    256    1    2    4    512    1    8    9    1024    3    8    10    2048    5    8    11    4096    1    9    11    8192    5    10    11    16384    3    11    11    32768    1    3    11    65536    1    11    11    131072    9    11    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    3.1708e-02    3.0965e-05    8.27    0.49    0.45    1.15    256    1.9271e-02    3.7639e-05    13.60    0.41    0.38    0.94    512    1.6762e-02    6.5477e-05    15.64    0.09    0.03    0.30    1024    1.0611e-02    8.2902e-05    24.70    0.08    0.04    0.25    2048    8.2430e-03    1.2880e-04    31.80    0.05    0.02    0.16    4096    7.4285e-03    2.3214e-04    35.29    0.02    0.01    0.09    8192    7.0147e-03    4.3842e-04    37.37    0.01    0.00    0.05    16384    6.7850e-03    8.4812e-04    38.64    0.00    0.00    0.01    32768    6.5964e-03    1.6491e-03    39.74    0.01    0.01    0.02    65536    6.5142e-03    3.2571e-03    40.24    0.01    0.01    0.02    131072    6.5632e-03    6.5632e-03    39.94    0.01    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    1    0    2    3    10    256    0    1    2    3    7    512    0    7    1    10    9    1024    1    7    10    0    9    2048    7    1    0    10    8    4096    7    0    10    1    9    8192    10    0    1    7    9    16384    9    3    2    8    1    32768    10    1    0    9    3    65536    0    4    2    1    10    131072    2    0    4    8    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    2    2    4    256    1    2    4    512    3    8    9    1024    4    8    11    2048    3    8    11    4096    7    9    11    8192    8    11    11    16384    11    11    11    32768    6    11    11    65536    3    11    11    131072    7    11    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    3.1362e-02    3.0627e-05    8.36    0.32    0.11    1.17    256    1.9753e-02    3.8580e-05    13.27    0.24    0.10    0.88    512    1.7461e-02    6.8209e-05    15.01    0.04    0.03    0.22    1024    1.1053e-02    8.6348e-05    23.72    0.04    0.03    0.19    2048    8.5062e-03    1.3291e-04    30.82    0.02    0.01    0.12    4096    7.4398e-03    2.3249e-04    35.24    0.01    0.01    0.05    8192    7.0160e-03    4.3850e-04    37.36    0.01    0.01    0.03    16384    6.7998e-03    8.4997e-04    38.55    0.01    0.01    0.02    32768    6.4586e-03    1.6147e-03    40.59    0.03    0.03    0.05    65536    6.2400e-03    3.1200e-03    42.01    0.07    0.08    0.08    131072    6.7070e-03    6.7070e-03    39.09    0.01    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    1    2    4    3    256    0    1    2    4    3    512    1    10    0    7    2    1024    7    1    10    0    2    2048    7    1    2    8    4    4096    8    2    3    9    4    8192    0    3    4    8    9    16384    9    4    8    2    5    32768    7    6    2    4    3    65536    2    9    0    8    5    131072    5    1    10    0    6         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    2    6    256    2    2    6    512    3    10    11    1024    2    10    11    2048    3    10    11    4096    5    10    11    8192    6    11    11    16384    6    11    11    32768    1    11    11    65536    1    1    11    131072    10    11    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    3.1726e-02    3.0982e-05    8.26    0.37    0.24    1.14    256    1.9452e-02    3.7993e-05    13.48    0.30    0.20    0.92    512    1.7370e-02    6.7852e-05    15.09    0.06    0.06    0.21    1024    1.1011e-02    8.6024e-05    23.81    0.04    0.04    0.18    2048    8.4549e-03    1.3211e-04    31.00    0.02    0.01    0.12    4096    7.3612e-03    2.3004e-04    35.61    0.02    0.01    0.05    8192    7.0011e-03    4.3757e-04    37.44    0.01    0.00    0.02    16384    6.8024e-03    8.5030e-04    38.54    0.00    0.00    0.01    32768    6.6362e-03    1.6590e-03    39.50    0.01    0.01    0.01    65536    6.4889e-03    3.2444e-03    40.40    0.02    0.02    0.03    131072    6.5766e-03    6.5766e-03    39.86    0.01    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    1    2    4    3    256    0    1    2    3    4    512    0    10    7    1    8    1024    7    0    1    10    2    2048    7    8    1    4    0    4096    3    4    8    9    2    8192    9    8    2    5    3    16384    2    9    5    3    4    32768    10    9    0    3    4    65536    9    4    1    3    5    131072    0    7    9    8    4         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    2    6    256    1    2    6    512    4    4    11    1024    4    8    11    2048    4    10    11    4096    6    10    11    8192    9    11    11    16384    11    11    11    32768    8    11    11    65536    1    11    11    131072    9    11    11

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 10:03:06 EDT.
86446 accesses since 1/2/96.