Performance Studies using PSTSWM

Compaq AlphaServer SC SWAP Performance

(ordered swap of 8KB 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. 52.21 11.07 38.9% 10 iter. 37.14 11.01 25.4%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 34.99 11.23 22.9% 10 iter. 37.32 11.17 24.1% 1 iter. w/overlap 34.98 10.81 26.9% 10 iter. w/overlap 36.73 11.58 27.3%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 36.09 12.37 10.3% 10 iter. 37.25 12.57 23.1% 1 iter. w/overlap 38.39 12.12 27.9% 10 iter. w/overlap 37.18 14.07 23.4%

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. 38.24 12.83 26.8% 10 iter. 37.53 13.01 22.2% 1 iter. w/overlap 35.71 12.92 23.6% 10 iter. w/overlap 37.46 14.66 22.2%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 32.91 27.37 26.4% 10 iter. 35.26 28.10 15.9% 1 iter. w/overlap 39.01 12.41 29.8% 10 iter. w/overlap 37.07 14.32 22.5%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 34.79 28.03 12.9% 10 iter. 35.87 27.75 13.5% 1 iter. w/overlap 41.54 12.77 31.5% 10 iter. w/overlap 37.76 14.33 24.5%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 34.59 29.11 20.6% 10 iter. 36.39 28.88 16.3%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 34.48 17.95 16.3% 10 iter. 37.21 18.00 11.4% 1 iter. w/overlap 36.93 17.30 15.6% 10 iter. w/overlap 36.43 18.31 11.9%

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. 35.36 17.87 15.3% 10 iter. 36.82 18.19 10.4% 1 iter. w/overlap 35.82 17.29 11.4% 10 iter. w/overlap 37.57 19.36 10.6%

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. 34.20 17.91 15.0% 10 iter. 37.02 18.25 12.3% 1 iter. w/overlap 34.86 18.14 12.7% 10 iter. w/overlap 37.28 19.20 9.2%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) 1 iter. 34.58 17.96 13.0% 10 iter. 37.16 18.11 11.3%

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 8192 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   8    2.3076e-02    2.2535e-05    0.71    0.66    0.61    1.58    16    1.1737e-02    2.2925e-05    1.40    0.64    0.60    1.53    32    5.6826e-03    2.2198e-05    2.88    0.70    0.64    1.64    64    2.9720e-03    2.3219e-05    5.51    0.82    0.80    1.71    128    2.0470e-03    3.1984e-05    8.00    0.46    0.41    1.11    256    1.2626e-03    3.9456e-05    12.98    0.38    0.35    0.91    512    9.1380e-04    5.7112e-05    17.93    0.28    0.22    0.56    1024    6.6340e-04    8.2925e-05    24.70    0.12    0.08    0.34    2048    5.0620e-04    1.2655e-04    32.37    0.09    0.08    0.23    4096    3.1380e-04    1.5690e-04    52.21    0.50    0.54    0.72    8192    4.5280e-04    4.5280e-04    36.18    0.04    0.04    0.10

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   8    0    1    2    3    7    16    0    1    2    3    7    32    0    1    2    3    7    64    0    1    3    2    8    128    1    0    2    3    7    256    1    0    3    2    10    512    2    7    1    0    10    1024    1    10    7    8    2    2048    0    3    7    1    9    4096    0    3    8    2    9    8192    3    2    8    0    1         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   8    2    2    4    16    2    2    4    32    1    2    4    64    1    1    2    128    2    2    4    256    1    2    4    512    1    1    6    1024    1    4    8    2048    2    2    11    4096    1    1    1    8192    2    9    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 8192 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   8    2.2722e-02    2.2190e-05    0.72    0.68    0.64    1.61    16    1.1449e-02    2.2361e-05    1.43    0.67    0.63    1.59    32    5.6704e-03    2.2150e-05    2.89    0.68    0.63    1.59    64    3.4350e-03    2.6836e-05    4.77    0.58    0.54    1.35    128    2.0113e-03    3.1427e-05    8.15    0.47    0.43    1.12    256    1.2520e-03    3.9126e-05    13.09    0.37    0.33    0.88    512    1.0499e-03    6.5616e-05    15.61    0.10    0.04    0.33    1024    6.7208e-04    8.4010e-05    24.38    0.08    0.04    0.25    2048    5.1642e-04    1.2910e-04    31.73    0.06    0.03    0.16    4096    4.6482e-04    2.3241e-04    35.25    0.03    0.01    0.10    8192    4.3652e-04    4.3652e-04    37.53    0.02    0.01    0.06

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   8    0    1    2    3    7    16    0    1    2    3    7    32    0    1    2    3    7    64    0    1    2    3    7    128    1    0    2    3    8    256    0    1    3    2    10    512    1    7    10    0    2    1024    0    1    7    10    9    2048    1    9    7    0    10    4096    7    9    1    2    0    8192    3    1    2    7    10         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   8    1    2    4    16    2    2    4    32    1    2    4    64    1    2    4    128    2    2    4    256    2    2    4    512    2    6    9    1024    2    7    11    2048    1    8    11    4096    6    9    11    8192    4    10    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 8192 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   8    2.2627e-02    2.2097e-05    0.72    0.42    0.18    1.60    16    1.2017e-02    2.3471e-05    1.36    0.36    0.13    1.45    32    5.6806e-03    2.2190e-05    2.88    0.43    0.20    1.56    64    3.5232e-03    2.7525e-05    4.65    0.35    0.15    1.32    128    2.0210e-03    3.1578e-05    8.11    0.30    0.14    1.12    256    1.2402e-03    3.8756e-05    13.21    0.26    0.14    0.87    512    1.1132e-03    6.9575e-05    14.72    0.05    0.03    0.25    1024    6.5620e-04    8.2025e-05    24.97    0.10    0.09    0.34    2048    5.3180e-04    1.3295e-04    30.81    0.04    0.03    0.12    4096    4.4360e-04    2.2180e-04    36.93    0.08    0.08    0.16    8192    3.9440e-04    3.9440e-04    41.54    0.13    0.16    0.20

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   8    0    1    2    4    3    16    1    0    4    2    3    32    0    1    4    2    3    64    0    1    4    2    3    128    0    1    2    3    4    256    0    1    2    4    5    512    1    7    2    8    10    1024    2    1    7    5    0    2048    4    0    8    1    7    4096    7    5    3    8    2    8192    5    6    4    2    8         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   8    1    2    6    16    1    2    6    32    1    2    6    64    1    2    6    128    1    2    6    256    1    1    6    512    2    9    11    1024    1    1    10    2048    2    8    11    4096    1    2    11    8192    1    1    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 8192 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   8    2.3746e-02    2.3189e-05    0.69    0.45    0.26    1.51    16    1.1484e-02    2.2430e-05    1.43    0.50    0.31    1.61    32    5.6709e-03    2.2152e-05    2.89    0.50    0.34    1.62    64    3.5286e-03    2.7567e-05    4.64    0.40    0.25    1.29    128    2.0207e-03    3.1574e-05    8.11    0.34    0.22    1.10    256    1.2375e-03    3.8672e-05    13.24    0.29    0.19    0.89    512    1.1019e-03    6.8867e-05    14.87    0.06    0.05    0.23    1024    6.9892e-04    8.7365e-05    23.44    0.04    0.04    0.20    2048    5.3280e-04    1.3320e-04    30.75    0.02    0.02    0.14    4096    4.5532e-04    2.2766e-04    35.98    0.03    0.03    0.08    8192    4.3390e-04    4.3390e-04    37.76    0.02    0.02    0.05

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   8    1    0    2    4    5    16    0    1    2    4    3    32    0    1    2    4    5    64    0    1    4    2    5    128    0    1    4    2    3    256    0    1    4    2    5    512    0    10    7    1    9    1024    10    1    7    0    4    2048    7    8    1    10    0    4096    0    3    5    7    8    8192    5    8    3    9    2         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   8    2    2    4    16    1    2    2    32    1    2    2    64    1    2    6    128    1    2    6    256    1    2    6    512    3    4    11    1024    4    8    11    2048    4    10    11    4096    1    10    11    8192    3    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 10:03:11 EDT.
86742 accesses since 1/2/96.