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. 1275.30 11.44 27.3% 1 iter. 1294.96 11.60 27.9% 10 iter. 2152.69 11.81 37.4% cache inv. w/overlap 1263.24 11.68 27.4% 1 iter. w/overlap 1292.72 11.45 28.6% 10 iter. w/overlap 2113.24 12.58 35.8%

unordered swap using nonblocking receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1266.99 10.31 31.0% 1 iter. 1311.97 10.29 31.4% 10 iter. 2125.69 9.69 37.9% cache inv. w/overlap 1255.73 10.10 31.1% 1 iter. w/overlap 1286.14 10.51 30.4% 10 iter. w/overlap 2088.38 9.68 37.1%

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. 1241.86 12.31 43.4% 1 iter. 1289.37 12.22 43.7% 10 iter. 1901.32 11.61 39.2% cache inv. w/overlap 1283.48 12.72 41.8% 1 iter. w/overlap 1314.92 12.34 42.4% 10 iter. w/overlap 2000.18 11.60 35.0%

unordered swap using ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1235.53 17.37 2.0% 1 iter. 1316.99 17.64 3.4% 10 iter. 2103.58 17.24 35.9% cache inv. w/overlap 1270.47 10.31 2.5% 1 iter. w/overlap 1298.06 10.36 4.0% 10 iter. w/overlap 2253.18 9.79 39.0%

unordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1255.75 20.21 1.7% 1 iter. 1280.47 20.13 2.2% 10 iter. 2106.84 19.15 35.4% cache inv. w/overlap 1252.91 12.40 3.4% 1 iter. w/overlap 1309.09 12.35 5.4% 10 iter. w/overlap 2237.60 11.73 38.9%

native sendrecv

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1249.99 9.28 31.1% 1 iter. 1299.52 9.34 31.5% 10 iter. 2113.69 8.57 35.9%

unordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1242.45 21.11 3.1% 1 iter. 1322.11 20.99 3.0% 10 iter. 2155.91 19.18 37.3% cache inv. w/overlap 1268.29 20.62 4.5% 1 iter. w/overlap 1298.37 20.32 6.5% 10 iter. w/overlap 2119.56 20.63 36.3%

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. 1257.67 20.86 7.5% 1 iter. 1289.85 19.66 9.4% 10 iter. 2132.03 20.75 36.1% cache inv. w/overlap 1266.90 20.45 15.4% 1 iter. w/overlap 1286.50 19.87 4.9% 10 iter. w/overlap 2082.18 20.09 36.2%

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. 1253.22 23.34 31.7% 1 iter. 1323.71 23.16 32.3% 10 iter. 1870.57 22.80 38.2% cache inv. w/overlap 1256.32 23.18 30.9% 1 iter. w/overlap 1319.09 23.21 31.9% 10 iter. w/overlap 2029.64 24.40 33.0%

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    1.2943e-02    1.2640e-05    324.06    0.56    0.66    1.20    4096    8.1938e-03    1.6003e-05    511.89    0.45    0.53    1.02    8192    7.9327e-03    3.0987e-05    528.74    0.15    0.08    0.45    16384    5.5810e-03    4.3602e-05    751.53    0.16    0.07    0.54    32768    4.4499e-03    6.9529e-05    942.57    0.15    0.03    0.59    65536    3.8789e-03    1.2121e-04    1081.33    0.10    0.01    0.45    131072    3.6005e-03    2.2503e-04    1164.92    0.10    0.10    0.27    262144    3.4889e-03    4.3611e-04    1202.20    0.03    0.01    0.12    524288    3.3774e-03    8.4436e-04    1241.86    0.02    0.02    0.07    1048576    3.3130e-03    1.6565e-03    1266.00    0.02    0.02    0.03    2097152    3.2060e-03    3.2060e-03    1308.27    0.03    0.02    0.05

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    1    3    4    4096    6    2    1    3    4    8192    4    6    5    1    8    16384    4    6    5    2    7    32768    4    8    6    2    5    65536    2    6    8    7    1    131072    5    7    4    1    8    262144    6    8    5    2    1    524288    2    1    8    6    7    1048576    1    8    2    9    7    2097152    6    7    9    2    8         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    1    4    8192    1    2    7    16384    1    3    7    32768    3    7    7    65536    2    7    7    131072    2    4    8    262144    6    7    9    524288    4    7    9    1048576    2    9    9    2097152    1    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    1.2857e-02    1.2555e-05    326.24    0.56    0.67    1.20    4096    8.0740e-03    1.5770e-05    519.48    0.46    0.54    1.03    8192    7.7597e-03    3.0311e-05    540.52    0.16    0.10    0.46    16384    5.5385e-03    4.3270e-05    757.30    0.15    0.05    0.51    32768    4.2854e-03    6.6959e-05    978.75    0.17    0.06    0.61    65536    3.7655e-03    1.1767e-04    1113.88    0.10    0.02    0.40    131072    3.5098e-03    2.1936e-04    1195.04    0.10    0.12    0.25    262144    3.3712e-03    4.2140e-04    1244.15    0.03    0.00    0.17    524288    3.2709e-03    8.1772e-04    1282.32    0.02    0.02    0.03    1048576    3.2066e-03    1.6033e-03    1308.01    0.02    0.02    0.03    2097152    3.0833e-03    3.0833e-03    1360.33    0.01    0.01    0.06

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    1    3    4    4096    6    2    1    3    4    8192    4    6    5    8    2    16384    4    6    2    5    7    32768    4    6    8    7    5    65536    1    6    4    7    2    131072    1    7    5    4    8    262144    7    5    1    2    8    524288    6    2    7    8    3    1048576    2    9    6    4    1    2097152    3    8    5    6    4         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    2    4    8192    1    1    7    16384    1    3    7    32768    1    4    7    65536    3    7    7    131072    4    4    8    262144    6    7    9    524288    3    9    9    1048576    3    9    9    2097152    5    8    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    1.0305e-02    1.0063e-05    407.03    0.73    0.87    1.52    4096    5.9180e-03    1.1559e-05    708.74    0.65    0.76    1.41    8192    6.0090e-03    2.3472e-05    698.01    0.16    0.15    0.35    16384    3.7266e-03    2.9114e-05    1125.50    0.18    0.11    0.50    32768    2.6173e-03    4.0896e-05    1602.51    0.19    0.07    0.62    65536    2.1061e-03    6.5814e-05    1991.54    0.11    0.04    0.42    131072    1.9484e-03    1.2178e-04    2152.69    0.09    0.08    0.25    262144    1.9455e-03    2.4319e-04    2155.91    0.04    0.02    0.15    524288    2.3023e-03    5.7557e-04    1821.81    0.01    0.01    0.02    1048576    2.9296e-03    1.4648e-03    1431.71    0.01    0.01    0.04    2097152    3.0845e-03    3.0845e-03    1359.80    0.05    0.02    0.20

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    3    1    4    4096    6    2    3    1    4    8192    4    5    6    2    8    16384    4    6    5    2    8    32768    4    5    6    2    8    65536    6    4    2    1    8    131072    1    7    5    4    2    262144    7    1    8    2    6    524288    7    5    8    4    1    1048576    7    6    1    4    2    2097152    2    7    5    1    8         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    7    16384    1    1    7    32768    1    3    7    65536    1    7    7    131072    2    4    8    262144    2    7    9    524288    6    9    9    1048576    3    9    9    2097152    4    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    1.2735e-02    1.2436e-05    329.35    0.44    0.25    1.21    4096    8.0288e-03    1.5681e-05    522.41    0.36    0.18    1.03    8192    5.9824e-03    2.3369e-05    701.10    0.44    0.44    0.86    16384    4.5402e-03    3.5470e-05    923.81    0.36    0.31    0.85    32768    3.8891e-03    6.0768e-05    1078.46    0.28    0.18    0.79    65536    3.5703e-03    1.1157e-04    1174.78    0.14    0.09    0.44    131072    3.4984e-03    2.1865e-04    1198.92    0.11    0.07    0.24    262144    3.4389e-03    4.2986e-04    1219.67    0.02    0.01    0.06    524288    3.3628e-03    8.4069e-04    1247.28    0.01    0.01    0.05    1048576    3.3275e-03    1.6638e-03    1260.48    0.01    0.01    0.02    2097152    3.2301e-03    3.2301e-03    1298.49    0.02    0.02    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    4    1    5    4096    6    2    4    1    3    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    6    8    2    32768    4    5    2    6    1    65536    4    5    6    2    7    131072    4    5    1    7    2    262144    5    8    4    7    2    524288    8    7    3    9    5    1048576    3    1    7    9    6    2097152    2    7    4    3    8         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    1    6    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    7    65536    1    2    7    131072    1    4    9    262144    3    7    9    524288    5    9    9    1048576    7    9    9    2097152    2    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    1.2785e-02    1.2485e-05    328.07    0.43    0.24    1.19    4096    8.1105e-03    1.5841e-05    517.15    0.34    0.17    0.99    8192    5.8831e-03    2.2981e-05    712.94    0.45    0.46    0.85    16384    4.4909e-03    3.5085e-05    933.95    0.37    0.31    0.86    32768    3.8374e-03    5.9959e-05    1093.01    0.27    0.16    0.78    65536    3.4248e-03    1.0702e-04    1224.69    0.17    0.12    0.48    131072    3.4055e-03    2.1284e-04    1231.63    0.11    0.09    0.24    262144    3.2915e-03    4.1144e-04    1274.27    0.04    0.03    0.10    524288    3.2446e-03    8.1114e-04    1292.72    0.02    0.02    0.09    1048576    3.2176e-03    1.6088e-03    1303.53    0.01    0.01    0.03    2097152    3.0499e-03    3.0499e-03    1375.25    0.03    0.02    0.07

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    4    2    1    3    4096    6    2    4    1    3    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    6    8    2    32768    4    5    8    6    2    65536    4    5    7    1    6    131072    5    4    1    7    8    262144    4    5    8    7    6    524288    1    5    4    8    2    1048576    9    6    3    7    8    2097152    8    6    9    3    2         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    6    4096    1    3    6    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    1    7    65536    1    2    7    131072    2    4    9    262144    1    7    9    524288    2    8    9    1048576    4    9    9    2097152    1    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    1.0303e-02    1.0062e-05    407.09    0.57    0.31    1.55    4096    5.9578e-03    1.1636e-05    704.00    0.49    0.26    1.32    8192    4.0368e-03    1.5769e-05    1039.02    0.62    0.72    0.94    16384    2.7936e-03    2.1825e-05    1501.37    0.43    0.51    0.65    32768    2.1428e-03    3.3481e-05    1957.39    0.29    0.34    0.42    65536    1.8797e-03    5.8740e-05    2231.41    0.13    0.16    0.19    131072    1.8615e-03    1.1634e-04    2253.18    0.10    0.13    0.16    262144    1.9316e-03    2.4144e-04    2171.47    0.04    0.03    0.10    524288    2.2626e-03    5.6564e-04    1853.77    0.02    0.02    0.04    1048576    2.8965e-03    1.4483e-03    1448.05    0.01    0.01    0.03    2097152    3.0719e-03    3.0719e-03    1365.38    0.02    0.02    0.06

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    4    3    5    4096    6    2    4    1    5    8192    4    5    6    8    2    16384    4    5    6    8    2    32768    4    5    6    2    8    65536    4    5    6    7    1    131072    4    5    7    1    3    262144    4    5    7    6    1    524288    5    4    6    7    2    1048576    4    5    9    8    3    2097152    7    5    6    9    1         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    9    131072    2    2    9    262144    2    7    9    524288    2    9    9    1048576    2    9    9    2097152    2    8    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 processors that do not share an L2 cache. However, the two processors are in the same 8 processor Multichip Module (MCM), which allows L2 cache snooping between the processors.

---

Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:20:19 EDT.
81503 accesses since 1/2/96.