PSTSWM AlphaSC-667 Point-to-Point Communication Performance

Performance Studies using

PSTSWM


Compaq AlphaServer SC SWAP Performance

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

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

< tr>
Date/Person: July 17, 2000 / P. Worley
Platform: Compaq AlphaServer SC at Oak Ridge National Laboratory (falcon.ccs.ornl.gov):
     64 ES40 4-way SMP nodes (667 MHz Alpha 21264a with 8MB L2 cache)
Environment: SC System v1.0; Digital UNIX V5.0;   RMS 2.37
Communication Library: MPI
SWAP size: 16384 REAL*8 floating point values each direction
Message size: Largest - 16384 REAL*8 floating point values
Smallest - 16 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:

unordered simple swap
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 37.22 43.99 14.2%
1 iter. 34.45 47.92 97.2%
10 iter. 39.11 55.28 28.3%

unordered swap using nonblocking send
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 38.03 60.77 46.8%
1 iter. 38.47 56.35 41.2%
10 iter. 38.96 54.08 38.1%
cache inv. w/overlap 37.81 63.52 36.0%
1 iter. w/overlap 38.20 63.03 73.4%
10 iter. w/overlap 38.91 48.55 24.5%

unordered swap using nonblocking receive
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 38.47 46.38 27.3%
1 iter. 38.69 45.68 29.0%
10 iter. 39.03 46.55 29.2%
cache inv. w/overlap 38.53 22.61 18.5%
1 iter. w/overlap 38.80 22.02 20.2%
10 iter. w/overlap 39.05 24.67 17.7%

unordered swap using nonblocking send and receive
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 38.47 47.32 30.2%
1 iter. 38.77 45.87 28.4%
10 iter. 39.09 46.19 28.4%
cache inv. w/overlap 38.61 22.62 14.2%
1 iter. w/overlap 38.75 22.67 12.6%
10 iter. w/overlap 39.13 24.94 16.8%

unordered swap using ready send
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 38.19 69.68 18.7%
1 iter. 38.53 68.98 19.1%
10 iter. 38.96 68.77 17.9%
cache inv. w/overlap 38.47 22.50 19.1%
1 iter. w/overlap 38.78 22.70 18.2%
10 iter. w/overlap 39.11 24.53 18.1%

unordered swap using nonblocking ready send
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 38.33 70.91 20.0%
1 iter. 38.52 70.18 20.2%
10 iter. 38.97 70.45 19.8%
cache inv. w/overlap 38.55 22.62 14.5%
1 iter. w/overlap 38.76 22.15 14.0%
10 iter. w/overlap 39.26 25.28 16.4%

native sendrecv
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 38.59 46.37 28.5%
1 iter. 38.79 46.21 28.8%
10 iter. 39.06 46.07 28.4%

unordered swap using nonblocking sync. send
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 39.29 38.22 15.1%
1 iter. 39.63 38.46 16.0%
10 iter. 39.24 38.16 16.7%
cache inv. w/overlap 38.68 58.87 41.4%
1 iter. w/overlap 39.72 60.85 43.8%
10 iter. w/overlap 39.06 46.62 26.7%

unordered swap using nonblocking receive with sync. send
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 38.32 39.96 19.8%
1 iter. 38.72 40.21 21.1%
10 iter. 39.07 40.57 21.0%
cache inv. w/overlap 38.44 39.46 17.8%
1 iter. w/overlap 38.78 40.29 19.3%
10 iter. w/overlap 39.07 40.53 16.8%

unordered swap using nonblocking sync. send and receive
Data Statistics
bidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 38.58 39.51 19.0%
1 iter. 38.74 39.20 19.0%
10 iter. 39.06 39.96 20.1%
cache inv. w/overlap 38.48 37.32 17.8%
1 iter. w/overlap 38.77 36.84 17.5%
10 iter. w/overlap 39.48 34.76 9.4%


Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 Bytes (cache inv./no overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  128   4.6661e-02   4.5568e-05   5.62   0.21   0.13   0.66 
  256   2.6006e-02   5.0794e-05   10.08   0.18   0.11   0.58 
  512   1.5523e-02   6.0635e-05   16.89   0.12   0.01   0.47 
  1024   9.8874e-03   7.7245e-05   26.51   0.09   0.01   0.35 
  2048   8.0324e-03   1.2551e-04   32.64   0.05   0.02   0.19 
  4096   7.3982e-03   2.3119e-04   35.43   0.03   0.01   0.11 
  8192   7.0648e-03   4.4155e-04   37.11   0.02   0.00   0.06 
  16384   6.9160e-03   8.6450e-04   37.90   0.01   0.01   0.03 
  32768   6.7798e-03   1.6949e-03   38.67   0.02   0.02   0.04 
  65536   6.6728e-03   3.3364e-03   39.29   0.03   0.03   0.06 
  131072   6.7938e-03   6.7938e-03   38.59   0.02   0.01   0.10 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  128   7   9   8   0   3 
  256   0   9   7   8   3 
  512   1   7   9   6   3 
  1024   3   6   9   8   1 
  2048   2   1   6   8   3 
  4096   8   2   9   3   1 
  8192   3   8   6   2   9 
  16384   2   6   3   8   9 
  32768   7   6   2   8   3 
  65536   7   9   3   2   6 
  131072   6   9   2   3   5 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  128    1   4   7 
  256    1   3   8 
  512    4   7   8 
  1024    4   7   8 
  2048    5   7   10 
  4096    7   8   10 
  8192    7   8   10 
  16384    7   10   10 
  32768    2   10   10 
  65536    1   9   10 
  131072    7   8   10 


Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 Bytes (1 iterations/no overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  128   4.6656e-02   4.5563e-05   5.62   0.21   0.12   0.66 
  256   2.6329e-02   5.1423e-05   9.96   0.18   0.09   0.57 
  512   1.5465e-02   6.0412e-05   16.95   0.11   0.01   0.47 
  1024   9.7862e-03   7.6455e-05   26.79   0.08   0.02   0.34 
  2048   7.9100e-03   1.2359e-04   33.14   0.05   0.01   0.20 
  4096   7.3160e-03   2.2862e-04   35.83   0.03   0.01   0.11 
  8192   7.0178e-03   4.3861e-04   37.35   0.26   0.00   2.49 
  16384   6.8792e-03   8.5990e-04   38.11   0.63   0.01   6.27 
  32768   6.7892e-03   1.6973e-03   38.61   0.74   0.01   7.39 
  65536   6.6140e-03   3.3070e-03   39.63   1.04   0.03   10.23 
  131072   6.7652e-03   6.7652e-03   38.75   3.95   0.01   39.43 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  128   7   9   8   0   2 
  256   0   7   8   9   3 
  512   3   1   9   7   2 
  1024   2   8   6   3   9 
  2048   3   1   2   7   6 
  4096   9   3   2   1   6 
  8192   8   3   2   6   9 
  16384   8   2   9   6   3 
  32768   3   6   9   2   8 
  65536   7   6   3   2   8 
  131072   3   6   9   8   2 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  128    2   3   7 
  256    1   4   7 
  512    6   7   8 
  1024    4   7   8 
  2048    4   7   10 
  4096    6   8   10 
  8192    7   8   9 
  16384    7   9   9 
  32768    7   9   9 
  65536    1   9   9 
  131072    8   9   9 


Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 Bytes (10 iterations/no overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  128   4.6559e-02   4.5467e-05   5.63   0.23   0.13   0.66 
  256   2.7020e-02   5.2773e-05   9.70   0.15   0.07   0.53 
  512   1.5456e-02   6.0377e-05   16.96   0.11   0.01   0.46 
  1024   9.8119e-03   7.6656e-05   26.72   0.08   0.01   0.34 
  2048   7.9753e-03   1.2461e-04   32.87   0.05   0.00   0.19 
  4096   7.3257e-03   2.2893e-04   35.78   0.03   0.01   0.10 
  8192   7.0107e-03   4.3817e-04   37.39   0.01   0.01   0.05 
  16384   6.8597e-03   8.5746e-04   38.21   0.01   0.00   0.02 
  32768   6.7547e-03   1.6887e-03   38.81   0.01   0.00   0.01 
  65536   6.7011e-03   3.3506e-03   39.12   0.01   0.00   0.01 
  131072   6.6801e-03   6.6801e-03   39.24   0.00   0.00   0.01 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  128   7   9   8   3   6 
  256   7   9   8   0   3 
  512   1   7   3   6   2 
  1024   2   6   3   8   9 
  2048   7   9   2   3   8 
  4096   9   2   3   6   8 
  8192   2   3   9   8   6 
  16384   6   8   9   3   2 
  32768   7   2   3   9   6 
  65536   7   6   9   8   3 
  131072   7   0   3   8   6 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  128    1   3   7 
  256    3   4   7 
  512    7   7   8 
  1024    7   7   8 
  2048    7   7   10 
  4096    5   8   10 
  8192    7   10   10 
  16384    7   10   10 
  32768    7   10   10 
  65536    9   10   10 
  131072    10   10   10 


Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 Bytes (cache inv. with overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  128   2.9873e-02   2.9172e-05   8.78   0.48   0.57   1.31 
  256   1.8312e-02   3.5765e-05   14.32   0.36   0.42   1.12 
  512   1.4609e-02   5.7066e-05   17.94   0.08   0.06   0.25 
  1024   9.8354e-03   7.6839e-05   26.65   0.04   0.03   0.13 
  2048   8.0196e-03   1.2531e-04   32.69   0.03   0.02   0.10 
  4096   7.3850e-03   2.3078e-04   35.50   0.01   0.00   0.04 
  8192   7.0550e-03   4.4094e-04   37.16   0.01   0.01   0.02 
  16384   6.9234e-03   8.6542e-04   37.86   0.01   0.01   0.02 
  32768   6.8136e-03   1.7034e-03   38.47   0.01   0.01   0.03 
  65536   6.7770e-03   3.3885e-03   38.68   0.01   0.01   0.03 
  131072   6.7898e-03   6.7898e-03   38.61   0.02   0.00   0.09 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  128   4   2   3   5   9 
  256   2   3   4   5   9 
  512   9   3   5   2   8 
  1024   9   3   5   8   2 
  2048   5   3   9   8   2 
  4096   9   5   3   4   2 
  8192   2   4   8   9   5 
  16384   4   7   2   8   3 
  32768   3   8   5   2   9 
  65536   7   5   2   3   9 
  131072   3   7   5   2   8 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  128    4   4   4 
  256    4   4   4 
  512    3   3   10 
  1024    3   8   10 
  2048    4   8   10 
  4096    6   10   10 
  8192    6   10   10 
  16384    8   10   10 
  32768    7   10   10 
  65536    8   10   10 
  131072    8   8   10 


Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 Bytes (1 iterations with overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  128   2.9625e-02   2.8931e-05   8.85   0.50   0.61   1.37 
  256   1.8237e-02   3.5619e-05   14.37   0.37   0.44   1.14 
  512   1.4375e-02   5.6153e-05   18.24   0.09   0.08   0.27 
  1024   9.7382e-03   7.6080e-05   26.92   0.03   0.03   0.10 
  2048   7.9814e-03   1.2471e-04   32.84   0.02   0.01   0.07 
  4096   7.3468e-03   2.2959e-04   35.68   0.01   0.00   0.04 
  8192   7.0304e-03   4.3940e-04   37.29   0.42   0.00   4.14 
  16384   6.9046e-03   8.6308e-04   37.97   0.73   0.00   7.23 
  32768   6.7616e-03   1.6904e-03   38.77   0.92   0.01   9.11 
  65536   6.6000e-03   3.3000e-03   39.72   0.66   0.03   6.40 
  131072   6.6576e-03   6.6576e-03   39.38   1.32   0.02   10.19 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  128   2   5   3   4   9 
  256   3   4   2   5   9 
  512   3   9   5   8   4 
  1024   5   3   9   2   8 
  2048   3   9   5   2   4 
  4096   4   5   9   2   3 
  8192   9   3   8   5   2 
  16384   9   4   3   2   8 
  32768   9   3   5   4   8 
  65536   7   2   3   8   6 
  131072   7   2   8   4   5 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  128    4   4   4 
  256    4   4   4 
  512    3   3   8 
  1024    3   8   10 
  2048    5   8   10 
  4096    7   10   10 
  8192    8   9   9 
  16384    7   9   9 
  32768    7   9   9 
  65536    1   9   9 
  131072    1   8   8 


Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 Bytes (10 iterations with overlap)
Runtime Statistics
Msg Sizemin Secmin Sec/Msgmax MBytes/Sec(mean-min)/min(median-min)/min(max-min)/min
  128   3.1639e-02   3.0898e-05   8.29   0.42   0.52   0.94 
  256   1.9046e-02   3.7199e-05   13.76   0.35   0.44   0.96 
  512   1.5720e-02   6.1407e-05   16.68   0.03   0.01   0.15 
  1024   1.0009e-02   7.8192e-05   26.19   0.03   0.03   0.05 
  2048   8.0064e-03   1.2510e-04   32.74   0.02   0.01   0.08 
  4096   7.3296e-03   2.2905e-04   35.77   0.01   0.00   0.03 
  8192   7.0088e-03   4.3805e-04   37.40   0.01   0.00   0.03 
  16384   6.8726e-03   8.5907e-04   38.14   0.01   0.00   0.02 
  32768   6.7579e-03   1.6895e-03   38.79   0.00   0.00   0.01 
  65536   6.6691e-03   3.3345e-03   39.31   0.01   0.01   0.01 
  131072   6.6405e-03   6.6405e-03   39.48   0.01   0.01   0.01 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  128   4   2   3   5   9 
  256   2   4   3   5   9 
  512   5   3   6   9   2 
  1024   7   6   8   2   4 
  2048   2   4   8   5   9 
  4096   9   8   4   2   5 
  8192   5   2   9   3   4 
  16384   4   9   8   2   3 
  32768   9   5   2   4   8 
  65536   9   5   3   2   4 
  131072   9   5   3   4   8 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  128    3   4   4 
  256    4   4   4 
  512    7   8   10 
  1024    2   9   10 
  2048    3   8   10 
  4096    7   10   10 
  8192    7   10   10 
  16384    8   10   10 
  32768    8   10   10 
  65536    5   10   10 
  131072    4   10   10 

DISCUSSION


Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:05:08 EDT.
86412 accesses since 1/2/96.