Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

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

ordered simple swap

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1141.78 9.35 49.1% 1 iter. 1175.56 9.19 49.7% 10 iter. 1554.66 9.74 41.2%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1144.91 11.03 46.0% 1 iter. 1171.38 11.03 46.0% 10 iter. 1535.13 10.80 39.6% cache inv. w/overlap 1137.51 10.53 47.1% 1 iter. w/overlap 1169.42 10.53 47.1% 10 iter. w/overlap 1531.37 11.03 38.5%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1151.94 10.70 46.6% 1 iter. 1181.27 10.50 46.9% 10 iter. 1531.80 10.14 40.7% cache inv. w/overlap 1136.60 10.30 47.8% 1 iter. w/overlap 1181.05 10.17 48.3% 10 iter. w/overlap 1541.97 10.71 38.7%

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. 1135.26 11.71 45.1% 1 iter. 1168.88 11.68 45.1% 10 iter. 1510.97 11.81 34.0% cache inv. w/overlap 1142.75 11.49 41.3% 1 iter. w/overlap 1162.83 11.50 41.9% 10 iter. w/overlap 1508.90 12.29 34.9%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1149.15 12.37 27.8% 1 iter. 1177.04 12.37 27.4% 10 iter. 1732.64 12.64 33.7% cache inv. w/overlap 1147.42 10.41 28.0% 1 iter. w/overlap 1181.32 10.41 29.4% 10 iter. w/overlap 1794.09 11.19 36.3%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1146.68 13.81 26.9% 1 iter. 1170.96 13.95 25.9% 10 iter. 1704.61 14.37 32.6% cache inv. w/overlap 1136.90 11.76 27.4% 1 iter. w/overlap 1179.70 11.55 27.7% 10 iter. w/overlap 1740.91 12.56 34.3%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1151.08 10.90 46.9% 1 iter. 1165.22 10.95 46.8% 10 iter. 1532.45 11.25 39.0%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1134.68 21.44 24.8% 1 iter. 1180.05 21.36 24.9% 10 iter. 1534.98 22.94 26.9% cache inv. w/overlap 1141.41 20.49 26.1% 1 iter. w/overlap 1168.23 20.07 26.4% 10 iter. w/overlap 1529.65 22.68 26.5%

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. 1144.44 22.53 22.4% 1 iter. 1171.28 22.25 23.0% 10 iter. 1530.50 21.65 25.3% cache inv. w/overlap 1155.74 21.51 25.1% 1 iter. w/overlap 1177.52 21.73 23.1% 10 iter. w/overlap 1535.70 21.83 25.6%

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. 1139.29 21.92 24.8% 1 iter. 1165.57 21.95 24.8% 10 iter. 1513.49 22.05 25.5% cache inv. w/overlap 1135.56 20.82 23.6% 1 iter. w/overlap 1161.43 21.09 22.7% 10 iter. w/overlap 1507.60 23.54 27.1%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1138.16 21.37 23.3% 1 iter. 1163.70 21.30 22.6% 10 iter. 1559.93 21.12 26.2%

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional 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    2.5590e-02    2.4990e-05    163.90    0.46    0.24    1.03    4096    1.6018e-02    3.1285e-05    261.85    0.35    0.19    0.84    8192    1.2349e-02    4.8237e-05    339.65    0.32    0.39    0.43    16384    9.0621e-03    7.0798e-05    462.84    0.21    0.25    0.29    32768    7.2527e-03    1.1332e-04    578.31    0.14    0.16    0.19    65536    5.5725e-03    1.7414e-04    752.68    0.09    0.11    0.13    131072    4.5689e-03    2.8555e-04    918.02    0.06    0.07    0.08    262144    4.1989e-03    5.2486e-04    998.91    0.03    0.03    0.05    524288    3.9536e-03    9.8840e-04    1060.88    0.02    0.02    0.03    1048576    3.7504e-03    1.8752e-03    1118.36    0.02    0.02    0.03    2097152    3.6109e-03    3.6109e-03    1161.57    0.01    0.01    0.03

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    6    3    4096    0    2    1    6    3    8192    4    5    0    10    2    16384    4    5    0    10    2    32768    4    5    0    10    2    65536    4    5    0    10    8    131072    4    5    10    0    2    262144    4    5    0    8    3    524288    5    4    10    6    2    1048576    4    9    5    6    1    2097152    4    8    2    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    2    16384    1    2    5    32768    1    2    11    65536    2    2    11    131072    1    2    11    262144    1    11    11    524288    2    11    11    1048576    2    11    11    2097152    7    11    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional 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    2.5412e-02    2.4816e-05    165.05    0.46    0.24    1.03    4096    1.6005e-02    3.1259e-05    262.07    0.35    0.18    0.82    8192    1.2443e-02    4.8607e-05    337.07    0.30    0.35    0.40    16384    8.8153e-03    6.8870e-05    475.80    0.23    0.27    0.31    32768    7.0868e-03    1.1073e-04    591.84    0.15    0.18    0.20    65536    5.4597e-03    1.7062e-04    768.23    0.10    0.11    0.13    131072    4.5174e-03    2.8234e-04    928.47    0.05    0.05    0.08    262144    4.0752e-03    5.0940e-04    1029.22    0.03    0.03    0.05    524288    3.8468e-03    9.6171e-04    1090.32    0.01    0.02    0.02    1048576    3.6402e-03    1.8201e-03    1152.23    0.02    0.02    0.04    2097152    3.4208e-03    3.4208e-03    1226.12    0.01    0.02    0.03

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    6    3    4096    0    2    1    6    3    8192    4    5    10    0    2    16384    4    5    10    0    2    32768    4    5    0    10    2    65536    4    5    10    0    1    131072    5    4    0    10    2    262144    4    5    10    0    6    524288    5    4    7    2    1    1048576    4    5    2    7    10    2097152    4    9    10    8    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    2    2    16384    1    2    4    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    2    3    11    262144    2    11    11    524288    4    11    11    1048576    3    11    11    2097152    2    11    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional 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    2.2200e-02    2.1680e-05    188.93    0.51    0.27    1.14    4096    1.2231e-02    2.3888e-05    342.93    0.46    0.26    1.03    8192    8.8970e-03    3.4754e-05    471.43    0.42    0.50    0.56    16384    5.5044e-03    4.3003e-05    761.99    0.36    0.41    0.49    32768    3.9592e-03    6.1863e-05    1059.38    0.25    0.30    0.33    65536    2.8228e-03    8.8214e-05    1485.84    0.18    0.22    0.24    131072    2.4208e-03    1.5130e-04    1732.64    0.11    0.13    0.15    262144    2.8250e-03    3.5313e-04    1484.69    0.04    0.05    0.06    524288    3.6541e-03    9.1352e-04    1147.84    0.02    0.02    0.03    1048576    3.7266e-03    1.8633e-03    1125.51    0.01    0.01    0.01    2097152    3.6384e-03    3.6384e-03    1152.80    0.00    0.00    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    6    3    4096    0    2    1    6    3    8192    4    5    0    10    2    16384    4    5    0    10    2    32768    4    5    0    10    2    65536    4    5    0    10    2    131072    4    5    10    0    1    262144    4    5    0    10    6    524288    4    5    0    6    2    1048576    4    5    2    6    10    2097152    0    6    1    4    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    5    4096    1    1    5    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    2    65536    1    2    11    131072    1    2    11    262144    1    5    11    524288    2    11    11    1048576    6    11    11    2097152    11    11    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional 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    2.5372e-02    2.4777e-05    165.31    0.42    0.19    0.98    4096    1.5948e-02    3.1148e-05    263.00    0.33    0.15    0.80    8192    1.1438e-02    4.4679e-05    366.71    0.39    0.45    0.51    16384    8.5269e-03    6.6617e-05    491.89    0.27    0.31    0.35    32768    6.9274e-03    1.0824e-04    605.46    0.18    0.21    0.23    65536    5.4138e-03    1.6918e-04    774.74    0.11    0.13    0.15    131072    4.5025e-03    2.8140e-04    931.56    0.07    0.08    0.09    262144    4.1729e-03    5.2161e-04    1005.13    0.03    0.03    0.04    524288    3.9184e-03    9.7960e-04    1070.41    0.02    0.02    0.03    1048576    3.7659e-03    1.8830e-03    1113.75    0.01    0.01    0.02    2097152    3.6032e-03    3.6032e-03    1164.06    0.02    0.02    0.03

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    4    1    6    4096    0    2    6    1    4    8192    4    5    3    9    10    16384    4    5    9    3    10    32768    4    5    10    3    9    65536    4    5    3    0    9    131072    5    4    0    10    2    262144    5    4    0    2    10    524288    4    5    0    10    2    1048576    4    10    8    5    7    2097152    2    6    3    9    5         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    7    4096    1    1    7    8192    1    2    2    16384    1    2    2    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    2    2    11    262144    2    11    11    524288    1    11    11    1048576    2    11    11    2097152    1    11    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional 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    2.5092e-02    2.4504e-05    167.16    0.43    0.20    1.01    4096    1.5901e-02    3.1057e-05    263.78    0.33    0.15    0.81    8192    1.1401e-02    4.4535e-05    367.89    0.39    0.44    0.52    16384    8.3915e-03    6.5559e-05    499.83    0.27    0.31    0.35    32768    6.9196e-03    1.0812e-04    606.14    0.16    0.19    0.22    65536    5.3071e-03    1.6585e-04    790.32    0.11    0.13    0.15    131072    4.4332e-03    2.7707e-04    946.11    0.06    0.07    0.08    262144    3.9941e-03    4.9926e-04    1050.13    0.04    0.05    0.07    524288    3.8045e-03    9.5113e-04    1102.46    0.03    0.03    0.04    1048576    3.6712e-03    1.8356e-03    1142.49    0.01    0.01    0.03    2097152    3.4367e-03    3.4367e-03    1220.43    0.01    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    4    6    4096    0    2    6    1    4    8192    4    5    9    10    3    16384    4    5    10    0    9    32768    4    5    0    9    3    65536    4    5    9    3    10    131072    4    5    7    10    8    262144    4    5    0    3    6    524288    4    10    5    7    0    1048576    4    5    7    10    0    2097152    5    4    7    1    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    7    4096    1    1    7    8192    1    2    2    16384    1    2    2    32768    2    2    11    65536    1    2    11    131072    2    2    11    262144    1    7    11    524288    1    11    11    1048576    6    11    11    2097152    5    11    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional 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    2.2193e-02    2.1673e-05    188.99    0.49    0.21    1.18    4096    1.2228e-02    2.3882e-05    343.02    0.42    0.15    0.99    8192    7.9974e-03    3.1240e-05    524.46    0.57    0.67    0.74    16384    5.1385e-03    4.0144e-05    816.26    0.42    0.47    0.58    32768    3.7075e-03    5.7929e-05    1131.32    0.31    0.38    0.40    65536    2.7129e-03    8.4777e-05    1546.08    0.21    0.25    0.28    131072    2.3378e-03    1.4612e-04    1794.09    0.14    0.17    0.19    262144    2.7765e-03    3.4706e-04    1510.63    0.06    0.07    0.08    524288    3.6085e-03    9.0214e-04    1162.33    0.03    0.04    0.04    1048576    3.7416e-03    1.8708e-03    1121.00    0.01    0.01    0.01    2097152    3.6435e-03    3.6435e-03    1151.19    0.00    0.00    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    4    6    4096    0    2    4    1    6    8192    4    5    0    10    8    16384    4    5    10    0    2    32768    4    5    0    10    8    65536    4    5    0    10    7    131072    4    5    10    0    2    262144    4    5    0    10    2    524288    4    5    0    10    8    1048576    4    5    10    0    8    2097152    5    4    0    10    6         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    7    4096    1    1    7    8192    1    1    2    16384    1    2    2    32768    1    2    2    65536    1    2    5    131072    1    2    11    262144    1    2    11    524288    2    11    11    1048576    6    11    11    2097152    10    11    11

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 10:21:15 EDT.
81775 accesses since 1/2/96.