COMMTEST SP3-375 Point-to-Point Communication Performance

Performance Studies using

COMMTEST


IBM SP3-375 Winterhawk II SWAP Performance

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

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

Date/Person: May 25, 2000 / P. Worley
Platform: IBM SP3 at Oak Ridge National Laboratory (eagle.ccs.ornl.gov):
     160 4-way Winterhawk II SMP nodes (375MHz POWER3 with 8MB L2 cache)
Environment: AIX 4.3.3;   PSSP 3.1.1
Communication Library: shared memory MPI within a node, MPI over the switch between nodes, using User Space protocol in both cases
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
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. 40.36 67.13 29.0%
1 iter. 41.00 69.71 28.1%
10 iter. 41.24 70.28 28.0%

ordered swap using nonblocking send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 40.26 67.20 29.2%
1 iter. 41.11 69.86 28.3%
10 iter. 41.28 70.58 28.1%
cache inv. w/overlap 40.31 71.49 28.0%
1 iter. w/overlap 41.02 70.49 28.4%
10 iter. w/overlap 41.19 71.44 27.9%

ordered swap using nonblocking receive
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 40.34 71.73 27.7%
1 iter. 40.98 69.27 28.5%
10 iter. 41.17 70.51 28.0%
cache inv. w/overlap 40.50 70.55 28.6%
1 iter. w/overlap 41.14 70.23 28.6%
10 iter. w/overlap 41.17 71.40 27.7%

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. 40.29 70.92 28.4%
1 iter. 40.96 72.02 27.8%
10 iter. 41.25 70.69 28.1%
cache inv. w/overlap 40.38 71.22 28.5%
1 iter. w/overlap 41.14 73.35 27.9%
10 iter. w/overlap 41.22 72.64 28.1%

ordered swap using ready send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 40.27 80.36 12.3%
1 iter. 41.01 79.67 9.4%
10 iter. 41.09 79.09 8.6%
cache inv. w/overlap 40.46 71.70 12.6%
1 iter. w/overlap 41.18 70.18 5.6%
10 iter. w/overlap 41.34 71.28 9.5%

ordered swap using nonblocking ready send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 40.41 81.34 10.8%
1 iter. 41.15 81.27 7.9%
10 iter. 41.31 79.88 8.7%
cache inv. w/overlap 40.49 74.09 7.2%
1 iter. w/overlap 41.24 71.84 8.7%
10 iter. w/overlap 41.32 71.26 8.6%

synchronous
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 40.19 76.39 27.5%
1 iter. 41.00 74.98 27.9%
10 iter. 41.29 77.33 27.2%

ordered swap using nonblocking sync. send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 40.34 196.71 5.4%
1 iter. 40.99 197.05 5.7%
10 iter. 41.24 193.98 5.4%
cache inv. w/overlap 40.22 197.88 4.5%
1 iter. w/overlap 41.11 197.78 4.8%
10 iter. w/overlap 41.19 193.54 5.5%

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. 40.29 197.89 5.4%
1 iter. 41.02 196.72 5.5%
10 iter. 41.23 193.74 5.1%
cache inv. w/overlap 40.32 196.50 5.0%
1 iter. w/overlap 41.04 197.76 5.8%
10 iter. w/overlap 41.19 194.57 5.2%

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. 40.52 196.76 4.5%
1 iter. 41.12 196.15 5.0%
10 iter. 41.24 192.99 5.2%
cache inv. w/overlap 40.41 198.21 5.1%
1 iter. w/overlap 41.18 197.39 5.2%
10 iter. w/overlap 41.19 193.69 4.9%

ordered simple swap using sync. send
Data Statistics
unidirectional bandwidth estimated latency model error
(peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error)
cache inv. 40.54 197.39 5.5%
1 iter. 41.19 196.43 5.4%
10 iter. 41.29 190.53 4.9%


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   2.4212e-01   2.3645e-04   17.32   0.40   0.07   1.05 
  4096   1.7086e-01   3.3370e-04   24.55   0.28   0.03   0.73 
  8192   1.2935e-01   5.0528e-04   32.43   0.42   0.51   0.53 
  16384   1.1907e-01   9.3023e-04   35.23   0.22   0.26   0.27 
  32768   1.1846e-01   1.8510e-03   35.41   0.10   0.12   0.13 
  65536   1.1340e-01   3.5437e-03   36.99   0.05   0.05   0.06 
  131072   1.0825e-01   6.7654e-03   38.75   0.02   0.03   0.03 
  262144   1.0567e-01   1.3208e-02   39.69   0.01   0.01   0.02 
  524288   1.0449e-01   2.6121e-02   40.14   0.01   0.01   0.01 
  1048576   1.0405e-01   5.2024e-02   40.31   0.00   0.00   0.01 
  2097152   1.0347e-01   1.0347e-01   40.54   0.01   0.00   0.01 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   1   2   3   6 
  4096   2   0   1   3   4 
  8192   4   5   10   7   2 
  16384   5   4   9   10   0 
  32768   4   5   2   7   0 
  65536   4   5   1   10   0 
  131072   4   5   9   1   7 
  262144   5   4   10   2   1 
  524288   5   4   0   1   2 
  1048576   5   10   3   4   1 
  2097152   10   9   5   0   7 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    3   4   7 
  4096    1   7   7 
  8192    1   2   2 
  16384    2   2   2 
  32768    2   2   11 
  65536    2   2   11 
  131072    2   11   11 
  262144    2   11   11 
  524288    11   11   11 
  1048576    11   11   11 
  2097152    10   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   2.4270e-01   2.3701e-04   17.28   0.40   0.07   1.04 
  4096   1.7132e-01   3.3461e-04   24.48   0.27   0.03   0.72 
  8192   1.3079e-01   5.1090e-04   32.07   0.39   0.47   0.49 
  16384   1.1490e-01   8.9762e-04   36.51   0.22   0.27   0.28 
  32768   1.1698e-01   1.8279e-03   35.85   0.10   0.11   0.13 
  65536   1.1146e-01   3.4832e-03   37.63   0.05   0.06   0.06 
  131072   1.0670e-01   6.6690e-03   39.31   0.03   0.03   0.03 
  262144   1.0400e-01   1.3000e-02   40.33   0.01   0.02   0.03 
  524288   1.0280e-01   2.5700e-02   40.80   0.01   0.01   0.01 
  1048576   1.0212e-01   5.1060e-02   41.07   0.00   0.01   0.01 
  2097152   1.0182e-01   1.0182e-01   41.19   0.00   0.00   0.01 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   2   1   3   6 
  4096   0   3   1   2   6 
  8192   4   5   10   0   1 
  16384   5   4   10   1   0 
  32768   5   4   0   10   2 
  65536   4   5   8   10   0 
  131072   4   5   8   0   10 
  262144   5   4   9   0   2 
  524288   4   5   1   7   2 
  1048576   5   8   4   7   6 
  2097152   10   5   9   1   6 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    3   5   7 
  4096    4   7   7 
  8192    1   2   2 
  16384    2   2   2 
  32768    2   2   11 
  65536    2   2   11 
  131072    2   11   11 
  262144    2   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   2.4222e-01   2.3654e-04   17.32   0.39   0.06   1.04 
  4096   1.7026e-01   3.3253e-04   24.64   0.28   0.04   0.74 
  8192   1.3245e-01   5.1737e-04   31.67   0.37   0.45   0.46 
  16384   1.1221e-01   8.7663e-04   37.38   0.23   0.28   0.30 
  32768   1.1508e-01   1.7981e-03   36.45   0.10   0.12   0.13 
  65536   1.1059e-01   3.4558e-03   37.93   0.05   0.06   0.07 
  131072   1.0628e-01   6.6423e-03   39.47   0.02   0.02   0.04 
  262144   1.0363e-01   1.2954e-02   40.47   0.01   0.01   0.03 
  524288   1.0207e-01   2.5518e-02   41.09   0.01   0.00   0.02 
  1048576   1.0153e-01   5.0763e-02   41.31   0.00   0.00   0.01 
  2097152   1.0159e-01   1.0159e-01   41.29   0.00   0.00   0.00 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   2   1   3   6 
  4096   0   2   1   3   6 
  8192   4   5   0   2   8 
  16384   5   4   0   2   10 
  32768   4   5   10   0   1 
  65536   4   5   0   10   9 
  131072   4   5   10   0   8 
  262144   4   5   0   8   3 
  524288   4   5   0   2   3 
  1048576   5   10   1   3   8 
  2097152   6   10   7   0   9 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    4   4   7 
  4096    4   7   7 
  8192    2   2   2 
  16384    2   2   2 
  32768    2   2   11 
  65536    2   2   11 
  131072    2   11   11 
  262144    9   11   11 
  524288    10   11   11 
  1048576    9   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   2.4160e-01   2.3594e-04   17.36   0.40   0.02   1.07 
  4096   1.7128e-01   3.3453e-04   24.49   0.27   0.01   0.72 
  8192   1.2471e-01   4.8716e-04   33.63   0.47   0.57   0.58 
  16384   1.1739e-01   9.1708e-04   35.73   0.23   0.28   0.29 
  32768   1.1778e-01   1.8403e-03   35.61   0.11   0.13   0.13 
  65536   1.1220e-01   3.5063e-03   37.38   0.06   0.07   0.07 
  131072   1.0792e-01   6.7450e-03   38.86   0.03   0.03   0.03 
  262144   1.0537e-01   1.3172e-02   39.80   0.01   0.02   0.02 
  524288   1.0453e-01   2.6134e-02   40.12   0.00   0.01   0.01 
  1048576   1.0370e-01   5.1849e-02   40.45   0.00   0.00   0.01 
  2097152   1.0355e-01   1.0355e-01   40.50   0.00   0.00   0.01 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   2   1   4   3 
  4096   5   1   4   2   0 
  8192   4   5   0   8   9 
  16384   4   5   8   7   3 
  32768   5   4   0   1   10 
  65536   4   5   7   9   0 
  131072   5   4   9   7   1 
  262144   4   5   10   7   3 
  524288   5   10   4   1   0 
  1048576   5   0   4   3   8 
  2097152   2   5   4   0   9 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    1   6   7 
  4096    5   7   7 
  8192    1   1   2 
  16384    1   2   2 
  32768    2   2   11 
  65536    2   2   11 
  131072    2   11   11 
  262144    2   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   2.4168e-01   2.3602e-04   17.35   0.39   0.02   1.06 
  4096   1.7104e-01   3.3407e-04   24.52   0.27   0.02   0.73 
  8192   1.2744e-01   4.9782e-04   32.91   0.43   0.52   0.55 
  16384   1.1311e-01   8.8364e-04   37.08   0.24   0.29   0.30 
  32768   1.1491e-01   1.7955e-03   36.50   0.11   0.13   0.14 
  65536   1.1099e-01   3.4684e-03   37.79   0.05   0.06   0.07 
  131072   1.0719e-01   6.6991e-03   39.13   0.02   0.03   0.03 
  262144   1.0401e-01   1.3001e-02   40.33   0.01   0.02   0.02 
  524288   1.0253e-01   2.5633e-02   40.91   0.01   0.01   0.01 
  1048576   1.0198e-01   5.0992e-02   41.13   0.01   0.01   0.01 
  2097152   1.0171e-01   1.0171e-01   41.24   0.00   0.00   0.01 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   2   1   4   3 
  4096   0   3   2   1   4 
  8192   5   4   8   0   9 
  16384   5   4   0   7   2 
  32768   4   5   0   8   6 
  65536   5   4   1   10   8 
  131072   5   4   8   7   10 
  262144   4   5   1   3   10 
  524288   5   4   1   6   7 
  1048576   4   1   5   2   8 
  2097152   5   9   4   2   3 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    2   6   7 
  4096    5   7   7 
  8192    1   2   2 
  16384    2   2   2 
  32768    2   2   11 
  65536    2   2   11 
  131072    2   11   11 
  262144    2   11   11 
  524288    5   11   11 
  1048576    10   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   2.4244e-01   2.3675e-04   17.30   0.38   0.01   1.04 
  4096   1.7041e-01   3.3283e-04   24.61   0.27   0.01   0.74 
  8192   1.2807e-01   5.0028e-04   32.75   0.41   0.50   0.52 
  16384   1.0931e-01   8.5396e-04   38.37   0.26   0.31   0.32 
  32768   1.1403e-01   1.7818e-03   36.78   0.11   0.13   0.14 
  65536   1.1009e-01   3.4404e-03   38.10   0.05   0.06   0.06 
  131072   1.0614e-01   6.6338e-03   39.52   0.02   0.03   0.03 
  262144   1.0341e-01   1.2926e-02   40.56   0.01   0.01   0.01 
  524288   1.0232e-01   2.5579e-02   40.99   0.00   0.00   0.01 
  1048576   1.0147e-01   5.0735e-02   41.34   0.00   0.00   0.01 
  2097152   1.0155e-01   1.0155e-01   41.30   0.00   0.00   0.00 
Five Fastest
Protocols
Msg Size1st2nd3rd4th5th
  2048   0   2   1   4   5 
  4096   0   2   1   4   3 
  8192   4   5   0   10   8 
  16384   4   5   0   1   10 
  32768   5   4   10   0   2 
  65536   4   5   0   1   10 
  131072   4   5   8   10   7 
  262144   5   4   3   1   9 
  524288   5   3   10   7   0 
  1048576   4   5   6   0   10 
  2097152   5   4   0   6   10 
       Number of Proctocols With
Runtimes Within X% of Min
Msg Size1%5%25%
  2048    4   6   7 
  4096    5   7   7 
  8192    1   2   2 
  16384    2   2   2 
  32768    2   2   11 
  65536    2   2   11 
  131072    2   11   11 
  262144    4   11   11 
  524288    10   11   11 
  1048576    11   11   11 
  2097152    11   11   11 

DISCUSSION


Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:18:52 EDT.
86713 accesses since 1/2/96.