Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

(unordered swap of 2MB message using MPI within an 8 processor LPAR node)

unordered swap using nonblocking send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1001.06 19.75 16.6% 1 iter. 1019.61 19.68 16.6% 10 iter. 1774.06 19.49 40.4% cache inv. w/overlap 999.00 19.34 18.2% 1 iter. w/overlap 1014.02 19.63 18.3% 10 iter. w/overlap 1769.76 19.64 39.3%

unordered swap using nonblocking receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 866.30 19.44 12.0% 1 iter. 922.05 19.27 7.5% 10 iter. 1824.73 18.68 41.8% cache inv. w/overlap 898.41 19.77 8.4% 1 iter. w/overlap 1019.33 19.65 14.2% 10 iter. w/overlap 1830.87 18.84 43.3%

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. 840.72 21.21 29.1% 1 iter. 943.34 20.91 32.9% 10 iter. 1526.81 20.63 40.6% cache inv. w/overlap 864.84 21.05 25.3% 1 iter. w/overlap 989.68 21.23 26.4% 10 iter. w/overlap 1742.67 20.93 39.3%

unordered swap using ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 984.36 35.74 5.8% 1 iter. 1028.37 36.06 4.3% 10 iter. 1670.31 34.78 36.8% cache inv. w/overlap 998.75 19.08 3.0% 1 iter. w/overlap 1032.73 19.35 4.8% 10 iter. w/overlap 2011.75 18.83 46.3%

unordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1001.66 37.22 3.3% 1 iter. 1020.22 37.55 3.3% 10 iter. 1649.02 36.79 37.7% cache inv. w/overlap 1006.62 21.19 3.2% 1 iter. w/overlap 1020.96 21.91 5.7% 10 iter. w/overlap 1918.60 20.83 43.6%

native sendrecv

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 990.42 17.29 14.4% 1 iter. 948.95 17.14 9.2% 10 iter. 1878.30 16.79 43.5%

unordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 998.19 30.87 8.4% 1 iter. 1015.77 31.17 8.0% 10 iter. 1752.10 29.36 38.4% cache inv. w/overlap 1002.10 30.75 8.9% 1 iter. w/overlap 1015.99 31.09 10.2% 10 iter. w/overlap 1770.32 29.01 39.3%

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. 866.96 25.47 14.0% 1 iter. 930.62 25.59 11.1% 10 iter. 1821.86 27.08 42.3% cache inv. w/overlap 883.11 25.40 13.5% 1 iter. w/overlap 945.58 26.06 9.9% 10 iter. w/overlap 1859.87 27.14 43.4%

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. 855.54 31.24 21.9% 1 iter. 982.24 30.74 25.0% 10 iter. 1535.12 27.31 40.6% cache inv. w/overlap 872.58 31.07 18.2% 1 iter. w/overlap 950.22 31.05 20.4% 10 iter. w/overlap 1745.69 28.22 38.9%

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    2.1689e-02    2.1181e-05    193.38    0.42    0.36    0.94    4096    1.2836e-02    2.5070e-05    326.76    0.34    0.28    0.80    8192    9.6983e-03    3.7884e-05    432.48    0.22    0.15    0.44    16384    6.9758e-03    5.4499e-05    601.26    0.20    0.10    0.55    32768    5.6732e-03    8.8644e-05    739.32    0.17    0.06    0.58    65536    4.8802e-03    1.5251e-04    859.45    0.16    0.08    0.43    131072    4.5965e-03    2.8728e-04    912.49    0.12    0.11    0.32    262144    4.4554e-03    5.5693e-04    941.39    0.09    0.08    0.23    524288    4.2349e-03    1.0587e-03    990.42    0.11    0.05    0.25    1048576    4.2415e-03    2.1207e-03    988.87    0.09    0.15    0.18    2097152    4.1613e-03    4.1613e-03    1007.92    0.09    0.05    0.19

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    1    3    8    4096    6    2    1    3    8    8192    6    8    2    1    7    16384    6    8    2    7    1    32768    8    2    6    7    1    65536    2    6    1    7    4    131072    1    7    4    5    6    262144    1    5    4    7    6    524288    6    7    5    4    1    1048576    1    5    4    7    6    2097152    6    4    7    5    1         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    1    4    8192    1    3    5    16384    1    3    7    32768    2    4    7    65536    1    4    6    131072    1    4    7    262144    2    4    9    524288    1    5    9    1048576    2    4    9    2097152    2    5    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    2.1464e-02    2.0961e-05    195.41    0.43    0.38    0.96    4096    1.2690e-02    2.4785e-05    330.53    0.35    0.29    0.80    8192    9.6998e-03    3.7890e-05    432.41    0.19    0.16    0.38    16384    6.8051e-03    5.3165e-05    616.35    0.21    0.12    0.56    32768    5.5199e-03    8.6249e-05    759.85    0.17    0.08    0.56    65536    4.8229e-03    1.5072e-04    869.67    0.11    0.03    0.41    131072    4.4899e-03    2.8062e-04    934.15    0.11    0.07    0.29    262144    4.3241e-03    5.4052e-04    969.98    0.07    0.04    0.25    524288    4.2402e-03    1.0601e-03    989.17    0.08    0.04    0.21    1048576    4.0786e-03    2.0393e-03    1028.37    0.09    0.09    0.19    2097152    4.0558e-03    4.0558e-03    1034.15    0.09    0.09    0.18

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    1    3    8    4096    6    2    1    3    8    8192    6    8    2    1    7    16384    6    8    2    1    7    32768    6    8    2    7    1    65536    8    6    2    1    7    131072    7    1    5    4    8    262144    1    4    7    5    8    524288    7    4    1    5    6    1048576    4    5    1    7    3    2097152    7    4    6    5    1         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    1    4    8192    1    3    5    16384    1    2    6    32768    1    3    7    65536    2    5    7    131072    1    3    7    262144    1    5    8    524288    2    5    9    1048576    2    4    9    2097152    1    4    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    1.8502e-02    1.8068e-05    226.70    0.49    0.50    1.11    4096    9.9079e-03    1.9351e-05    423.33    0.46    0.40    1.04    8192    6.7817e-03    2.6491e-05    618.47    0.27    0.28    0.59    16384    4.0409e-03    3.1570e-05    1037.96    0.20    0.20    0.49    32768    2.7101e-03    4.2345e-05    1547.68    0.23    0.14    0.57    65536    2.2330e-03    6.9782e-05    1878.30    0.16    0.09    0.39    131072    2.3642e-03    1.4777e-04    1774.06    0.06    0.02    0.16    262144    2.7741e-03    3.4676e-04    1511.98    0.04    0.02    0.10    524288    3.7052e-03    9.2630e-04    1132.01    0.02    0.01    0.08    1048576    3.8577e-03    1.9288e-03    1087.26    0.06    0.03    0.19    2097152    3.9101e-03    3.9101e-03    1072.68    0.05    0.01    0.19

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    1    3    8    4096    6    2    1    3    8    8192    6    2    8    1    7    16384    6    2    8    1    3    32768    6    8    2    1    7    65536    6    2    8    1    7    131072    1    2    6    7    8    262144    6    1    2    8    7    524288    7    1    6    4    8    1048576    7    4    5    1    6    2097152    7    5    8    4    1         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    1    4    8192    1    1    3    16384    1    1    7    32768    1    2    5    65536    1    3    7    131072    3    5    9    262144    1    6    9    524288    6    7    9    1048576    4    7    9    2097152    5    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    2.1460e-02    2.0958e-05    195.44    0.26    0.19    0.62    4096    1.2717e-02    2.4838e-05    329.82    0.21    0.17    0.48    8192    8.8214e-03    3.4459e-05    475.47    0.19    0.17    0.38    16384    6.5033e-03    5.0807e-05    644.95    0.18    0.11    0.53    32768    5.3792e-03    8.4050e-05    779.72    0.17    0.08    0.54    65536    4.7501e-03    1.4844e-04    883.00    0.13    0.07    0.38    131072    4.4663e-03    2.7914e-04    939.11    0.11    0.09    0.30    262144    4.3744e-03    5.4680e-04    958.82    0.08    0.07    0.23    524288    4.2550e-03    1.0638e-03    985.73    0.11    0.15    0.21    1048576    4.1542e-03    2.0771e-03    1009.65    0.09    0.04    0.18    2097152    4.1556e-03    4.1556e-03    1009.31    0.08    0.04    0.16

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    4    2    1    3    4096    6    4    2    1    3    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    6    8    2    32768    4    5    6    8    2    65536    4    8    2    5    7    131072    4    5    7    1    8    262144    5    4    1    7    2    524288    5    4    7    1    9    1048576    6    7    1    5    4    2097152    4    7    3    1    5         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    6    4096    1    1    6    8192    1    1    5    16384    1    2    7    32768    1    3    7    65536    1    3    7    131072    1    3    7    262144    2    4    9    524288    2    4    9    1048576    1    5    9    2097152    1    5    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    2.1294e-02    2.0795e-05    196.97    0.27    0.20    0.63    4096    1.2426e-02    2.4269e-05    337.55    0.22    0.17    0.52    8192    8.6459e-03    3.3773e-05    485.12    0.20    0.18    0.37    16384    6.4279e-03    5.0218e-05    652.52    0.18    0.10    0.53    32768    5.2836e-03    8.2556e-05    793.84    0.14    0.07    0.52    65536    4.6301e-03    1.4469e-04    905.87    0.14    0.08    0.39    131072    4.4385e-03    2.7740e-04    944.99    0.10    0.08    0.28    262144    4.2646e-03    5.3308e-04    983.51    0.08    0.04    0.22    524288    4.2131e-03    1.0533e-03    995.53    0.08    0.05    0.19    1048576    4.1118e-03    2.0559e-03    1020.06    0.04    0.01    0.16    2097152    4.0700e-03    4.0700e-03    1030.53    0.10    0.13    0.17

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    4    2    1    3    4096    6    2    4    1    5    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    6    2    8    32768    4    5    2    6    8    65536    4    8    5    2    1    131072    4    5    7    1    2    262144    5    1    4    7    8    524288    4    5    1    7    9    1048576    5    2    1    6    4    2097152    5    4    7    1    8         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    6    4096    1    1    6    8192    1    1    5    16384    1    2    7    32768    2    2    7    65536    1    3    7    131072    2    4    7    262144    1    5    9    524288    1    5    9    1048576    3    7    9    2097152    1    3    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    1.8609e-02    1.8173e-05    225.39    0.29    0.22    0.68    4096    9.9802e-03    1.9493e-05    420.26    0.27    0.20    0.64    8192    6.0871e-03    2.3778e-05    689.05    0.26    0.20    0.44    16384    3.6447e-03    2.8474e-05    1150.80    0.21    0.18    0.33    32768    2.4967e-03    3.9011e-05    1679.95    0.15    0.14    0.24    65536    2.0849e-03    6.5153e-05    2011.75    0.10    0.10    0.16    131072    2.2305e-03    1.3941e-04    1880.44    0.06    0.06    0.11    262144    2.7329e-03    3.4161e-04    1534.74    0.02    0.02    0.04    524288    3.6421e-03    9.1053e-04    1151.61    0.02    0.02    0.04    1048576    3.8346e-03    1.9173e-03    1093.81    0.03    0.02    0.07    2097152    3.8905e-03    3.8905e-03    1078.08    0.02    0.02    0.08

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

DISCUSSION

• The p690 processing node consists of 32 processors. But, to improve connectivity to the network, it can be divided into a number of "logical" smaller nodes, or LPARs. These experiments look at the performance within an 8 processor LPAR, corresponding to a single Multichip Module (MCM), when all 4 LPARs on the 32-way node are running identical experiments.
• 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 10:20:30 EDT.
80695 accesses since 1/2/96.