Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

(unordered swap of 2MB message using MPI within a node)

unordered swap using nonblocking send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1378.16 11.57 37.0% 1 iter. 1398.49 12.00 36.1% 10 iter. 2227.75 12.86 37.4% cache inv. w/overlap 1379.48 12.05 36.2% 1 iter. w/overlap 1383.80 12.12 36.7% 10 iter. w/overlap 2257.96 12.68 38.0%

unordered swap using nonblocking receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1375.35 10.46 36.3% 1 iter. 1388.85 10.77 35.3% 10 iter. 2207.75 10.89 40.0% cache inv. w/overlap 1371.79 10.12 37.8% 1 iter. w/overlap 1401.68 10.49 36.9% 10 iter. w/overlap 2239.34 9.11 46.0%

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. 1377.74 14.66 46.8% 1 iter. 1409.02 14.45 47.4% 10 iter. 1849.69 14.01 37.4% cache inv. w/overlap 1363.93 14.41 44.5% 1 iter. w/overlap 1376.37 13.80 45.9% 10 iter. w/overlap 2188.01 12.19 41.6%

unordered swap using ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1353.66 17.49 3.5% 1 iter. 1411.73 17.42 3.7% 10 iter. 2281.69 17.45 36.5% cache inv. w/overlap 1399.58 10.61 3.4% 1 iter. w/overlap 1415.52 10.24 5.1% 10 iter. w/overlap 2636.49 9.28 44.2%

unordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1370.68 22.08 3.4% 1 iter. 1385.06 22.36 5.1% 10 iter. 2261.19 23.18 35.3% cache inv. w/overlap 1379.36 14.50 5.1% 1 iter. w/overlap 1393.19 14.04 3.6% 10 iter. w/overlap 2523.45 12.14 42.4%

native sendrecv

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1371.06 10.45 36.5% 1 iter. 1417.66 10.60 35.7% 10 iter. 2232.17 8.15 47.9%

unordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1369.70 27.68 6.2% 1 iter. 1396.87 27.45 6.5% 10 iter. 2214.72 24.09 36.1% cache inv. w/overlap 1375.12 27.64 7.5% 1 iter. w/overlap 1413.45 27.26 5.3% 10 iter. w/overlap 2237.26 23.22 34.8%

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. 1367.27 26.29 7.9% 1 iter. 1388.69 26.70 8.9% 10 iter. 2210.13 24.10 34.3% cache inv. w/overlap 1385.04 26.23 6.4% 1 iter. w/overlap 1386.55 25.31 5.8% 10 iter. w/overlap 2218.13 24.32 34.3%

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. 1382.56 27.16 34.2% 1 iter. 1402.40 27.56 32.7% 10 iter. 1844.69 28.24 35.4% cache inv. w/overlap 1373.23 25.82 34.2% 1 iter. w/overlap 1423.05 25.59 34.5% 10 iter. w/overlap 2164.03 25.59 37.5%

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 2097152 Bytes (cache inv./no overlap)

Runtime Statistics Msg Size min Sec min Sec/Msg max MBytes/Sec (mean-min)/min (median-min)/min (max-min)/min   2048    1.3766e-02    1.3443e-05    304.69    0.64    0.53    1.46    4096    8.4121e-03    1.6430e-05    498.61    0.55    0.44    1.38    8192    7.7642e-03    3.0329e-05    540.21    0.26    0.17    0.65    16384    5.3988e-03    4.2178e-05    776.89    0.24    0.13    0.70    32768    4.3705e-03    6.8290e-05    959.68    0.17    0.03    0.66    65536    3.6733e-03    1.1479e-04    1141.84    0.12    0.02    0.49    131072    3.3382e-03    2.0864e-04    1256.46    0.11    0.02    0.36    262144    3.1741e-03    3.9676e-04    1321.43    0.06    0.02    0.22    524288    3.1045e-03    7.7612e-04    1351.04    0.01    0.01    0.04    1048576    3.0496e-03    1.5248e-03    1375.35    0.01    0.02    0.02    2097152    3.0300e-03    3.0300e-03    1384.27    0.01    0.00    0.02

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

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    1.3839e-02    1.3514e-05    303.09    0.63    0.52    1.45    4096    8.3225e-03    1.6255e-05    503.97    0.55    0.46    1.38    8192    7.6129e-03    2.9738e-05    550.95    0.27    0.19    0.67    16384    5.3987e-03    4.2178e-05    776.90    0.22    0.12    0.68    32768    4.1905e-03    6.5477e-05    1000.90    0.21    0.08    0.71    65536    3.5897e-03    1.1218e-04    1168.43    0.12    0.02    0.46    131072    3.2732e-03    2.0457e-04    1281.41    0.07    0.02    0.27    262144    3.1437e-03    3.9296e-04    1334.19    0.03    0.01    0.12    524288    3.0161e-03    7.5403e-04    1390.64    0.04    0.01    0.21    1048576    2.9986e-03    1.4993e-03    1398.77    0.00    0.01    0.01    2097152    2.9239e-03    2.9239e-03    1434.47    0.01    0.01    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    2    6    1    3    4    4096    2    6    1    3    4    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    6    2    8    32768    4    5    6    8    2    65536    4    7    6    8    1    131072    7    1    5    4    6    262144    2    6    8    5    4    524288    9    6    2    5    1    1048576    4    1    9    7    6    2097152    4    5    7    6    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    2    4    4096    1    2    4    8192    1    1    6    16384    1    2    7    32768    1    1    7    65536    1    7    7    131072    2    7    7    262144    4    7    9    524288    3    7    9    1048576    9    9    9    2097152    4    9    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    9.8000e-03    9.5703e-06    427.99    1.03    0.97    2.09    4096    5.6259e-03    1.0988e-05    745.54    0.89    0.84    1.81    8192    5.7607e-03    2.2503e-05    728.09    0.37    0.36    0.62    16384    3.4440e-03    2.6906e-05    1217.85    0.28    0.20    0.63    32768    2.3460e-03    3.6657e-05    1787.82    0.26    0.16    0.70    65536    1.9243e-03    6.0135e-05    2179.63    0.13    0.03    0.49    131072    1.8382e-03    1.1489e-04    2281.69    0.07    0.03    0.24    262144    2.1920e-03    2.7400e-04    1913.44    0.03    0.01    0.10    524288    2.7606e-03    6.9014e-04    1519.36    0.03    0.01    0.12    1048576    2.8636e-03    1.4318e-03    1464.69    0.06    0.01    0.22    2097152    2.9020e-03    2.9020e-03    1445.34    0.04    0.01    0.18

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

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 2097152 Bytes (cache inv. with overlap)

Runtime Statistics Msg Size min Sec min Sec/Msg max MBytes/Sec (mean-min)/min (median-min)/min (max-min)/min   2048    1.3607e-02    1.3288e-05    308.24    0.52    0.27    1.35    4096    8.4259e-03    1.6457e-05    497.79    0.42    0.17    1.23    8192    5.8453e-03    2.2833e-05    717.55    0.58    0.57    1.12    16384    4.5087e-03    3.5224e-05    930.26    0.42    0.35    0.97    32768    3.7802e-03    5.9066e-05    1109.54    0.32    0.21    0.89    65536    3.3151e-03    1.0360e-04    1265.21    0.19    0.12    0.57    131072    3.2067e-03    2.0042e-04    1308.00    0.10    0.05    0.32    262144    3.1279e-03    3.9099e-04    1340.94    0.05    0.03    0.20    524288    3.0800e-03    7.7000e-04    1361.79    0.01    0.01    0.02    1048576    2.9968e-03    1.4984e-03    1399.58    0.02    0.02    0.03    2097152    3.0424e-03    3.0424e-03    1378.64    0.00    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    2    4    6    1    3    4096    2    6    4    1    3    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    2    8    6    32768    4    5    6    8    2    65536    4    5    6    7    2    131072    4    5    8    1    2    262144    4    1    7    6    5    524288    5    4    3    6    2    1048576    4    5    9    6    1    2097152    2    8    1    3    7         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    3    4    4096    1    3    6    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    7    65536    1    2    7    131072    1    5    7    262144    1    8    9    524288    5    9    9    1048576    1    9    9    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    1.3783e-02    1.3459e-05    304.32    0.49    0.24    1.31    4096    8.4185e-03    1.6442e-05    498.23    0.43    0.18    1.22    8192    5.7894e-03    2.2615e-05    724.48    0.58    0.55    1.10    16384    4.3986e-03    3.4364e-05    953.55    0.44    0.38    1.00    32768    3.7351e-03    5.8361e-05    1122.94    0.31    0.21    0.87    65536    3.2875e-03    1.0273e-04    1275.83    0.18    0.11    0.55    131072    3.1482e-03    1.9676e-04    1332.28    0.12    0.06    0.34    262144    3.0983e-03    3.8729e-04    1353.72    0.02    0.02    0.08    524288    3.0338e-03    7.5846e-04    1382.51    0.02    0.01    0.04    1048576    2.9988e-03    1.4994e-03    1398.68    0.01    0.01    0.04    2097152    2.9098e-03    2.9098e-03    1441.46    0.02    0.02    0.06

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    4    1    3    4096    2    6    4    1    5    8192    4    5    6    8    2    16384    4    5    6    8    2    32768    4    5    6    8    2    65536    4    5    6    1    2    131072    5    4    8    1    2    262144    6    4    8    5    7    524288    4    7    6    2    8    1048576    4    5    6    8    1    2097152    8    5    9    2    7         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    3    3    6    4096    1    3    6    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    7    65536    1    2    7    131072    2    3    7    262144    3    8    9    524288    4    9    9    1048576    4    9    9    2097152    2    8    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    9.6603e-03    9.4339e-06    434.18    0.78    0.47    1.94    4096    5.6244e-03    1.0985e-05    745.73    0.68    0.42    1.71    8192    3.7227e-03    1.4542e-05    1126.68    0.95    1.10    1.32    16384    2.5043e-03    1.9565e-05    1674.82    0.58    0.69    0.82    32768    1.8443e-03    2.8818e-05    2274.16    0.41    0.49    0.57    65536    1.5909e-03    4.9714e-05    2636.49    0.19    0.22    0.26    131072    1.7022e-03    1.0638e-04    2464.11    0.08    0.10    0.14    262144    2.1134e-03    2.6418e-04    1984.60    0.04    0.04    0.07    524288    2.7079e-03    6.7699e-04    1548.89    0.02    0.02    0.04    1048576    2.8409e-03    1.4205e-03    1476.39    0.01    0.01    0.02    2097152    2.8818e-03    2.8818e-03    1455.43    0.01    0.01    0.03

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

DISCUSSION

• The p690 processing node consists of 32 processors. MPI between processors within a node uses a shared memory implementation for communication, in contrast to communication between nodes which uses the Colony switch and the Corsair PCI adapters. This experiment examines the communication performance when exchanging information between physically neighboring processors, which share an L2 cache.

---

Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:20:16 EDT.
81253 accesses since 1/2/96.