Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

(unordered swap of 128KB 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. 961.41 11.05 25.0% 1 iter. 2186.72 11.05 32.5% 10 iter. 2360.75 10.99 31.5% cache inv. w/overlap 978.73 11.17 21.9% 1 iter. w/overlap 2245.15 11.21 34.7% 10 iter. w/overlap 2361.86 11.38 33.3%

unordered swap using nonblocking receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 978.05 9.65 27.9% 1 iter. 2157.68 9.28 31.3% 10 iter. 2225.81 9.45 35.0% cache inv. w/overlap 967.80 9.50 23.3% 1 iter. w/overlap 2181.62 9.34 33.5% 10 iter. w/overlap 2169.90 9.48 35.8%

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. 949.52 11.25 31.9% 1 iter. 2227.35 11.57 37.5% 10 iter. 2049.24 11.28 37.5% cache inv. w/overlap 1005.10 11.43 34.1% 1 iter. w/overlap 2346.44 11.10 38.8% 10 iter. w/overlap 2365.64 11.30 37.2%

unordered swap using ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 957.38 16.27 7.2% 1 iter. 2145.91 16.35 18.2% 10 iter. 2312.38 16.24 19.9% cache inv. w/overlap 975.96 9.77 5.7% 1 iter. w/overlap 2292.00 9.86 16.0% 10 iter. w/overlap 2518.45 9.54 18.3%

unordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 901.79 18.46 8.9% 1 iter. 2198.95 18.87 15.8% 10 iter. 2321.83 18.49 17.0% cache inv. w/overlap 1011.72 11.21 8.2% 1 iter. w/overlap 2289.87 11.69 11.8% 10 iter. w/overlap 2507.92 11.41 17.2%

native sendrecv

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 942.96 7.99 27.1% 1 iter. 2346.16 7.88 41.8% 10 iter. 2272.77 7.97 38.7%

unordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 957.71 19.35 7.1% 1 iter. 2376.79 19.45 17.6% 10 iter. 2360.95 19.02 21.1% cache inv. w/overlap 938.87 18.77 8.9% 1 iter. w/overlap 2288.00 19.73 17.2% 10 iter. w/overlap 2356.53 19.82 19.1%

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. 934.72 20.34 14.5% 1 iter. 2267.42 18.79 16.3% 10 iter. 2212.73 19.66 26.0% cache inv. w/overlap 977.37 19.53 7.3% 1 iter. w/overlap 2109.98 19.81 21.7% 10 iter. w/overlap 2173.47 19.51 27.4%

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. 959.06 23.54 13.2% 1 iter. 2280.57 23.77 20.7% 10 iter. 1962.35 23.64 23.7% cache inv. w/overlap 1047.35 24.17 11.4% 1 iter. w/overlap 2274.77 23.95 20.8% 10 iter. w/overlap 2210.99 23.89 31.1%

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 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   128    8.6369e-03    8.4345e-06    30.35    0.86    1.01    1.83    256    4.5458e-03    8.8785e-06    57.67    0.80    0.99    1.73    512    2.5654e-03    1.0021e-05    102.18    0.69    0.83    1.46    1024    1.4849e-03    1.1601e-05    176.53    0.58    0.71    1.21    2048    8.8260e-04    1.3791e-05    297.01    0.48    0.56    0.99    4096    5.3929e-04    1.6853e-05    486.09    0.46    0.48    0.94    8192    5.1956e-04    3.2472e-05    504.55    0.16    0.13    0.44    16384    3.8345e-04    4.7932e-05    683.64    0.12    0.09    0.33    32768    3.1649e-04    7.9123e-05    828.28    0.08    0.08    0.15    65536    2.8376e-04    1.4188e-04    923.82    0.04    0.04    0.08    131072    2.6177e-04    2.6177e-04    1001.42    0.04    0.05    0.09

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    6    2    1    3    4    256    6    2    1    3    4    512    6    2    1    3    4    1024    6    2    1    3    4    2048    6    2    1    3    4    4096    6    2    3    1    4    8192    4    6    5    8    2    16384    4    8    6    5    7    32768    4    6    5    2    7    65536    3    6    1    8    7    131072    1    2    4    6    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    2    256    1    1    2    512    1    1    3    1024    1    1    4    2048    1    1    4    4096    1    1    4    8192    1    1    7    16384    2    2    7    32768    1    1    9    65536    2    6    9    131072    3    4    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 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   128    8.3243e-03    8.1292e-06    31.49    0.90    1.04    1.94    256    4.2873e-03    8.3736e-06    61.14    0.87    1.01    1.86    512    2.2941e-03    8.9615e-06    114.27    0.79    0.90    1.74    1024    1.1907e-03    9.3022e-06    220.16    0.78    0.94    1.65    2048    6.4456e-04    1.0071e-05    406.70    0.73    0.83    1.52    4096    3.8573e-04    1.2054e-05    679.60    0.58    0.60    1.33    8192    3.6411e-04    2.2757e-05    719.96    0.18    0.20    0.37    16384    2.4384e-04    3.0480e-05    1075.07    0.13    0.06    0.45    32768    1.5867e-04    3.9667e-05    1652.17    0.12    0.10    0.29    65536    1.3003e-04    6.5013e-05    2016.08    0.06    0.04    0.12    131072    1.1475e-04    1.1475e-04    2284.55    0.09    0.05    0.40

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    6    2    1    3    4    256    6    2    3    1    4    512    6    2    1    3    4    1024    6    2    3    1    4    2048    6    2    1    3    4    4096    6    2    1    3    4    8192    4    2    5    6    8    16384    5    4    2    8    6    32768    4    8    6    5    7    65536    3    7    1    8    5    131072    9    6    8    4    2         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    2    256    1    1    2    512    1    1    2    1024    1    1    2    2048    1    1    2    4096    1    1    4    8192    1    1    7    16384    2    4    7    32768    1    1    8    65536    1    5    9    131072    2    5    8

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 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   128    8.3139e-03    8.1190e-06    31.53    0.90    1.03    1.94    256    4.2357e-03    8.2729e-06    61.89    0.89    1.02    1.90    512    2.2013e-03    8.5987e-06    119.09    0.85    0.99    1.84    1024    1.1498e-03    8.9831e-06    227.98    0.82    0.96    1.73    2048    6.1685e-04    9.6383e-06    424.97    0.77    0.91    1.58    4096    3.5852e-04    1.1204e-05    731.18    0.65    0.76    1.41    8192    3.5897e-04    2.2435e-05    730.27    0.18    0.17    0.37    16384    2.1942e-04    2.7428e-05    1194.69    0.19    0.14    0.52    32768    1.4900e-04    3.7250e-05    1759.37    0.20    0.09    0.65    65536    1.2163e-04    6.0815e-05    2155.27    0.07    0.03    0.30    131072    1.0994e-04    1.0994e-04    2384.37    0.08    0.04    0.25

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    6    2    1    3    4    256    6    2    3    1    4    512    6    2    3    1    4    1024    6    2    3    1    4    2048    6    2    3    1    4    4096    6    2    3    1    4    8192    4    5    6    2    7    16384    4    6    5    1    8    32768    4    2    6    8    5    65536    4    6    2    7    1    131072    7    4    5    8    1         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    2    256    1    1    2    512    1    1    2    1024    1    1    2    2048    1    1    2    4096    1    1    2    8192    1    1    7    16384    1    1    7    32768    1    1    7    65536    1    6    8    131072    1    5    8

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 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   128    8.9996e-03    8.7887e-06    29.13    0.61    0.34    1.78    256    4.6410e-03    9.0645e-06    56.48    0.61    0.34    1.73    512    2.6508e-03    1.0355e-05    98.89    0.51    0.29    1.48    1024    1.4264e-03    1.1144e-05    183.78    0.49    0.29    1.33    2048    8.5407e-04    1.3345e-05    306.94    0.39    0.19    1.07    4096    5.7465e-04    1.7958e-05    456.18    0.27    0.11    0.82    8192    4.1513e-04    2.5946e-05    631.47    0.37    0.38    0.73    16384    3.4039e-04    4.2548e-05    770.14    0.21    0.21    0.46    32768    2.8468e-04    7.1170e-05    920.84    0.16    0.16    0.38    65536    2.6908e-04    1.3454e-04    974.22    0.08    0.09    0.16    131072    2.5295e-04    2.5295e-04    1036.36    0.05    0.03    0.11

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    6    2    4    1    3    256    6    2    4    1    3    512    6    2    4    1    5    1024    6    2    4    1    5    2048    6    2    4    1    3    4096    6    4    2    5    1    8192    4    5    2    6    1    16384    4    5    2    6    8    32768    5    4    8    6    7    65536    5    6    4    3    7    131072    5    9    3    2    8         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    3    256    1    1    3    512    1    1    4    1024    1    1    4    2048    1    1    6    4096    2    2    6    8192    1    1    2    16384    1    2    5    32768    1    2    8    65536    1    3    9    131072    1    6    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 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   128    8.7950e-03    8.5889e-06    29.81    0.63    0.34    1.82    256    4.3447e-03    8.4857e-06    60.34    0.67    0.39    1.89    512    2.2977e-03    8.9754e-06    114.09    0.62    0.35    1.77    1024    1.2013e-03    9.3848e-06    218.23    0.59    0.33    1.65    2048    6.5600e-04    1.0250e-05    399.61    0.55    0.29    1.50    4096    3.6828e-04    1.1509e-05    711.81    0.53    0.29    1.34    8192    2.5332e-04    1.5833e-05    1034.83    0.55    0.58    0.90    16384    1.7035e-04    2.1293e-05    1538.89    0.49    0.53    0.89    32768    1.3459e-04    3.3647e-05    1947.77    0.29    0.33    0.47    65536    1.1560e-04    5.7800e-05    2267.68    0.15    0.17    0.23    131072    1.1049e-04    1.1049e-04    2372.49    0.13    0.09    0.48

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    6    2    4    3    1    256    6    2    4    5    3    512    6    2    4    1    3    1024    6    2    4    1    5    2048    6    2    4    5    1    4096    6    2    4    5    1    8192    4    5    6    8    7    16384    4    5    6    8    1    32768    4    5    2    7    6    65536    4    5    2    8    6    131072    5    4    9    8    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    3    256    1    1    3    512    1    1    3    1024    1    1    3    2048    1    1    3    4096    1    1    3    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    1    3    65536    1    1    9    131072    1    2    8

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional Swap of 131072 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   128    8.6889e-03    8.4853e-06    30.17    0.65    0.36    1.82    256    4.3707e-03    8.5365e-06    59.98    0.65    0.36    1.81    512    2.2644e-03    8.8452e-06    115.77    0.63    0.35    1.74    1024    1.1740e-03    9.1715e-06    223.30    0.62    0.34    1.69    2048    6.2910e-04    9.8297e-06    416.70    0.58    0.31    1.57    4096    3.5886e-04    1.1214e-05    730.49    0.51    0.28    1.39    8192    2.3462e-04    1.4664e-05    1117.31    0.67    0.81    0.98    16384    1.5957e-04    1.9946e-05    1642.81    0.49    0.55    0.77    32768    1.2239e-04    3.0599e-05    2141.79    0.31    0.35    0.46    65536    1.0409e-04    5.2045e-05    2518.45    0.17    0.21    0.22    131072    1.0375e-04    1.0375e-04    2526.58    0.10    0.11    0.19

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    6    2    4    3    5    256    6    2    4    3    5    512    6    2    4    3    5    1024    6    4    2    3    5    2048    6    2    4    5    3    4096    6    2    4    5    3    8192    4    5    6    8    2    16384    4    5    6    2    8    32768    4    5    8    6    2    65536    4    5    6    8    2    131072    4    5    7    1    2         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    3    256    1    1    3    512    1    1    3    1024    1    1    3    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

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 10:20:38 EDT.
81543 accesses since 1/2/96.