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. 1071.65 7.50 41.6% 1 iter. 1123.80 7.13 43.4% 10 iter. 1731.48 7.13 42.1%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1082.64 8.81 39.8% 1 iter. 1141.46 8.66 40.3% 10 iter. 1731.05 8.38 38.1% cache inv. w/overlap 1079.56 9.04 37.6% 1 iter. w/overlap 1122.24 9.17 36.8% 10 iter. w/overlap 1712.98 8.85 37.5%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1093.29 8.25 41.5% 1 iter. 1150.50 8.15 42.7% 10 iter. 1720.88 7.99 40.1% cache inv. w/overlap 1094.40 7.66 42.9% 1 iter. w/overlap 1154.40 7.59 44.8% 10 iter. w/overlap 1693.86 8.14 38.8%

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. 1104.43 9.07 41.6% 1 iter. 1130.46 9.09 40.6% 10 iter. 1713.21 8.98 37.7% cache inv. w/overlap 1105.84 9.15 38.6% 1 iter. w/overlap 1134.18 9.27 38.6% 10 iter. w/overlap 1699.05 9.62 37.2%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1082.51 9.80 28.2% 1 iter. 1128.87 10.02 28.0% 10 iter. 1780.48 10.01 39.7% cache inv. w/overlap 1109.55 7.79 29.8% 1 iter. w/overlap 1140.79 7.89 29.4% 10 iter. w/overlap 1806.51 7.68 39.4%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1110.15 11.57 27.0% 1 iter. 1137.70 11.56 27.5% 10 iter. 1766.47 10.78 38.7% cache inv. w/overlap 1103.89 8.93 28.7% 1 iter. w/overlap 1139.85 9.17 28.1% 10 iter. w/overlap 1777.25 9.08 38.9%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1095.22 10.79 34.2% 1 iter. 1124.39 10.80 33.6% 10 iter. 1703.37 8.92 38.1%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1070.98 15.69 22.9% 1 iter. 1135.36 15.95 23.7% 10 iter. 1731.17 15.24 37.4% cache inv. w/overlap 1088.58 15.16 25.0% 1 iter. w/overlap 1138.25 15.45 24.4% 10 iter. w/overlap 1705.77 14.91 36.8%

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. 1100.61 16.02 24.0% 1 iter. 1128.07 15.52 25.5% 10 iter. 1723.32 15.55 37.0% cache inv. w/overlap 1095.10 15.68 25.1% 1 iter. w/overlap 1145.93 15.53 25.7% 10 iter. w/overlap 1710.80 15.63 36.9%

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. 1088.76 16.59 24.6% 1 iter. 1126.88 16.26 24.5% 10 iter. 1726.52 16.57 37.4% cache inv. w/overlap 1101.84 15.95 25.5% 1 iter. w/overlap 1131.68 16.11 24.6% 10 iter. w/overlap 1692.74 15.98 36.2%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1085.27 14.87 24.5% 1 iter. 1148.40 14.61 25.3% 10 iter. 1735.58 14.71 37.4%

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    2.1207e-02    2.0710e-05    197.78    0.41    0.27    0.87    4096    1.3531e-02    2.6428e-05    309.97    0.32    0.25    0.68    8192    1.1016e-02    4.3032e-05    380.74    0.22    0.26    0.31    16384    8.4048e-03    6.5662e-05    499.04    0.14    0.16    0.19    32768    7.1392e-03    1.1155e-04    587.51    0.07    0.08    0.11    65536    5.5642e-03    1.7388e-04    753.81    0.05    0.06    0.08    131072    4.6589e-03    2.9118e-04    900.29    0.03    0.03    0.05    262144    4.2173e-03    5.2717e-04    994.54    0.02    0.02    0.04    524288    3.9457e-03    9.8644e-04    1062.99    0.02    0.02    0.04    1048576    3.8536e-03    1.9268e-03    1088.42    0.01    0.01    0.04    2097152    3.7462e-03    3.7462e-03    1119.62    0.02    0.02    0.06

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    6    3    8192    4    5    0    10    2    16384    4    5    0    10    7    32768    4    5    10    7    0    65536    4    5    10    0    7    131072    5    4    3    2    0    262144    1    4    0    6    8    524288    4    10    1    9    6    1048576    9    6    10    3    4    2097152    4    6    1    2    5         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    1    5    8192    1    1    4    16384    1    2    11    32768    2    2    11    65536    2    4    11    131072    2    10    11    262144    2    11    11    524288    2    11    11    1048576    5    11    11    2097152    2    10    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    2.0714e-02    2.0229e-05    202.49    0.42    0.30    0.89    4096    1.3418e-02    2.6207e-05    312.59    0.31    0.25    0.68    8192    1.0945e-02    4.2753e-05    383.22    0.20    0.24    0.30    16384    8.2767e-03    6.4662e-05    506.76    0.13    0.15    0.18    32768    6.9446e-03    1.0851e-04    603.97    0.08    0.09    0.11    65536    5.3979e-03    1.6869e-04    777.02    0.05    0.06    0.08    131072    4.5264e-03    2.8290e-04    926.63    0.03    0.03    0.04    262144    4.0805e-03    5.1006e-04    1027.88    0.03    0.03    0.05    524288    3.8601e-03    9.6503e-04    1086.57    0.01    0.01    0.03    1048576    3.7155e-03    1.8577e-03    1128.87    0.01    0.01    0.03    2097152    3.3986e-03    3.3986e-03    1234.14    0.04    0.04    0.06

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    6    3    8192    4    5    10    0    7    16384    4    5    10    0    7    32768    4    5    10    0    7    65536    4    5    0    3    7    131072    5    4    10    0    1    262144    4    5    6    10    0    524288    8    0    3    6    1    1048576    4    2    5    7    6    2097152    0    2    8    9    10         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    8    16384    1    2    11    32768    1    2    11    65536    1    3    11    131072    2    11    11    262144    2    10    11    524288    5    11    11    1048576    5    11    11    2097152    1    10    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    1.7492e-02    1.7082e-05    239.79    0.50    0.34    1.10    4096    1.0195e-02    1.9911e-05    411.43    0.44    0.30    0.94    8192    8.0363e-03    3.1392e-05    521.92    0.30    0.34    0.41    16384    5.4578e-03    4.2639e-05    768.50    0.22    0.25    0.30    32768    4.1821e-03    6.5345e-05    1002.92    0.13    0.15    0.19    65536    3.0899e-03    9.6561e-05    1357.41    0.09    0.10    0.13    131072    2.5290e-03    1.5806e-04    1658.49    0.06    0.07    0.09    262144    2.3557e-03    2.9446e-04    1780.48    0.03    0.03    0.05    524288    2.6177e-03    6.5442e-04    1602.30    0.01    0.01    0.02    1048576    3.6765e-03    1.8383e-03    1140.83    0.01    0.01    0.02    2097152    3.8827e-03    3.8827e-03    1080.25    0.01    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    3    6    8192    4    5    10    0    7    16384    4    5    0    10    7    32768    4    5    0    10    7    65536    4    5    0    10    1    131072    4    5    10    0    1    262144    4    5    10    0    7    524288    4    0    10    1    5    1048576    4    10    5    8    2    2097152    9    5    0    2    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    2    16384    1    1    6    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    1    2    11    262144    2    11    11    524288    3    11    11    1048576    7    11    11    2097152    10    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    2.0361e-02    1.9884e-05    206.00    0.40    0.20    0.88    4096    1.3307e-02    2.5991e-05    315.18    0.29    0.15    0.65    8192    9.9865e-03    3.9010e-05    420.00    0.31    0.36    0.42    16384    7.9261e-03    6.1922e-05    529.18    0.18    0.21    0.26    32768    6.8044e-03    1.0632e-04    616.41    0.11    0.14    0.15    65536    5.4823e-03    1.7132e-04    765.06    0.06    0.07    0.08    131072    4.5745e-03    2.8591e-04    916.88    0.05    0.05    0.06    262144    4.1482e-03    5.1852e-04    1011.12    0.03    0.03    0.05    524288    3.9859e-03    9.9647e-04    1052.29    0.01    0.01    0.02    1048576    3.8455e-03    1.9227e-03    1090.71    0.01    0.01    0.02    2097152    3.7129e-03    3.7129e-03    1129.66    0.02    0.02    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    4    1    5    4096    0    2    4    1    3    8192    4    5    0    10    2    16384    4    5    10    1    0    32768    4    5    10    0    2    65536    4    5    7    0    10    131072    4    5    10    1    3    262144    5    4    0    1    10    524288    6    4    0    2    5    1048576    3    4    8    0    9    2097152    5    10    0    9    8         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    6    4096    1    1    7    8192    1    1    2    16384    1    2    10    32768    1    2    11    65536    2    2    11    131072    1    5    11    262144    2    11    11    524288    6    11    11    1048576    4    11    11    2097152    3    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    2.0214e-02    1.9740e-05    207.49    0.40    0.22    0.89    4096    1.3237e-02    2.5853e-05    316.87    0.28    0.15    0.63    8192    9.8274e-03    3.8388e-05    426.80    0.31    0.36    0.42    16384    7.6999e-03    6.0155e-05    544.73    0.20    0.23    0.26    32768    6.6336e-03    1.0365e-04    632.28    0.12    0.13    0.17    65536    5.2421e-03    1.6381e-04    800.13    0.07    0.09    0.10    131072    4.4199e-03    2.7624e-04    948.97    0.05    0.06    0.07    262144    4.0557e-03    5.0697e-04    1034.17    0.02    0.02    0.03    524288    3.8227e-03    9.5566e-04    1097.22    0.02    0.02    0.03    1048576    3.7062e-03    1.8531e-03    1131.70    0.01    0.01    0.02    2097152    3.4378e-03    3.4378e-03    1220.04    0.04    0.04    0.05

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    4    1    5    4096    0    2    4    1    5    8192    4    5    10    0    7    16384    4    5    10    7    0    32768    4    5    0    10    7    65536    4    5    0    10    1    131072    4    5    0    8    7    262144    4    5    0    1    8    524288    4    9    5    8    6    1048576    5    4    3    6    0    2097152    0    5    10    8    2         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    6    4096    1    1    7    8192    1    2    2    16384    1    2    9    32768    1    2    11    65536    2    2    11    131072    1    4    11    262144    1    11    11    524288    2    11    11    1048576    7    11    11    2097152    1    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    1.7448e-02    1.7039e-05    240.39    0.46    0.25    1.05    4096    1.0236e-02    1.9992e-05    409.75    0.39    0.22    0.89    8192    6.9828e-03    2.7277e-05    600.66    0.46    0.50    0.64    16384    4.9640e-03    3.8781e-05    844.94    0.31    0.35    0.42    32768    3.9295e-03    6.1398e-05    1067.40    0.19    0.21    0.26    65536    2.9639e-03    9.2621e-05    1415.14    0.13    0.15    0.18    131072    2.5098e-03    1.5686e-04    1671.17    0.07    0.08    0.10    262144    2.3218e-03    2.9022e-04    1806.51    0.05    0.06    0.07    524288    2.6258e-03    6.5645e-04    1597.35    0.02    0.02    0.03    1048576    3.6210e-03    1.8105e-03    1158.32    0.01    0.01    0.01    2097152    3.8692e-03    3.8692e-03    1084.02    0.01    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    4    2    1    6    4096    0    2    4    1    6    8192    4    5    7    10    0    16384    4    5    0    10    7    32768    4    5    10    0    1    65536    4    5    10    0    1    131072    4    5    1    7    0    262144    4    5    10    0    1    524288    5    4    10    0    6    1048576    4    5    1    0    8    2097152    5    0    1    8    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    6    4096    1    1    7    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    9    65536    1    2    11    131072    2    2    11    262144    1    3    11    524288    2    11    11    1048576    10    11    11    2097152    6    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 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 10:21:16 EDT.
81541 accesses since 1/2/96.