Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

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

(performance measured per processor when all processors in an 8 processor LPAR node communicating with neighboring processor)

ordered simple swap

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 778.15 9.88 44.1% 1 iter. 827.71 9.63 45.2% 10 iter. 1334.48 10.12 38.9%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 779.74 11.42 41.8% 1 iter. 832.08 11.24 42.3% 10 iter. 1306.13 11.10 37.4% cache inv. w/overlap 775.95 11.17 42.4% 1 iter. w/overlap 831.17 11.05 43.1% 10 iter. w/overlap 1289.46 11.41 37.2%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 780.31 11.31 42.4% 1 iter. 829.43 11.13 42.6% 10 iter. 1303.30 10.71 38.6% cache inv. w/overlap 778.05 10.95 43.3% 1 iter. w/overlap 833.44 10.89 43.8% 10 iter. w/overlap 1277.66 11.11 36.7%

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. 781.19 12.43 40.5% 1 iter. 823.33 12.43 40.7% 10 iter. 1279.64 12.23 36.4% cache inv. w/overlap 776.86 12.36 37.7% 1 iter. w/overlap 832.63 12.27 38.0% 10 iter. w/overlap 1274.68 12.74 36.3%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 776.66 13.83 25.8% 1 iter. 824.40 13.59 23.0% 10 iter. 1435.56 13.71 42.7% cache inv. w/overlap 773.63 11.11 26.0% 1 iter. w/overlap 835.66 11.06 27.0% 10 iter. w/overlap 1460.52 11.40 43.4%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 773.03 15.33 23.0% 1 iter. 831.02 15.34 23.1% 10 iter. 1410.56 15.55 41.5% cache inv. w/overlap 772.60 12.23 25.2% 1 iter. w/overlap 833.62 12.31 25.9% 10 iter. w/overlap 1420.28 12.69 42.1%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 778.15 11.23 42.9% 1 iter. 821.14 11.71 42.0% 10 iter. 1298.96 11.99 37.1%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 770.82 22.85 20.9% 1 iter. 828.20 22.84 20.6% 10 iter. 1305.40 23.15 36.7% cache inv. w/overlap 775.48 22.14 23.0% 1 iter. w/overlap 834.25 21.73 22.5% 10 iter. w/overlap 1290.69 23.12 36.0%

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. 785.68 24.14 19.8% 1 iter. 828.95 24.06 19.7% 10 iter. 1310.15 23.36 37.0% cache inv. w/overlap 771.32 24.12 19.9% 1 iter. w/overlap 830.34 23.83 19.9% 10 iter. w/overlap 1294.61 23.21 36.1%

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. 768.19 23.03 21.8% 1 iter. 838.09 23.29 22.3% 10 iter. 1292.31 24.35 35.9% cache inv. w/overlap 773.71 22.52 20.9% 1 iter. w/overlap 824.19 22.54 21.1% 10 iter. w/overlap 1270.69 23.42 35.3%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 781.61 22.96 20.4% 1 iter. 839.31 22.81 19.4% 10 iter. 1342.46 22.37 38.3%

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    2.8048e-02    2.7390e-05    149.54    0.45    0.28    1.00    4096    1.7926e-02    3.5012e-05    233.98    0.34    0.21    0.81    8192    1.4668e-02    5.7299e-05    285.94    0.26    0.31    0.35    16384    1.1142e-02    8.7049e-05    376.43    0.17    0.21    0.25    32768    9.5898e-03    1.4984e-04    437.37    0.09    0.10    0.12    65536    7.5439e-03    2.3575e-04    555.99    0.06    0.08    0.10    131072    6.5359e-03    4.0849e-04    641.74    0.03    0.03    0.04    262144    6.0485e-03    7.5606e-04    693.45    0.02    0.02    0.03    524288    5.7996e-03    1.4499e-03    723.21    0.02    0.02    0.03    1048576    5.5741e-03    2.7870e-03    752.46    0.01    0.01    0.02    2097152    5.4864e-03    5.4864e-03    764.49    0.01    0.01    0.02

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    6    1    3    4096    0    2    1    6    3    8192    4    5    0    10    8    16384    4    5    0    10    8    32768    5    4    0    10    8    65536    5    4    10    0    7    131072    4    5    0    6    10    262144    4    5    10    2    0    524288    5    0    2    4    3    1048576    0    4    1    3    8    2097152    8    0    3    1    4         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    5    4096    1    1    6    8192    1    2    2    16384    1    2    11    32768    2    2    11    65536    2    2    11    131072    2    11    11    262144    2    11    11    524288    2    11    11    1048576    7    11    11    2097152    8    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    2.7383e-02    2.6741e-05    153.17    0.46    0.29    1.02    4096    1.7523e-02    3.4225e-05    239.36    0.33    0.21    0.80    8192    1.4023e-02    5.4777e-05    299.10    0.28    0.33    0.38    16384    1.0661e-02    8.3288e-05    393.43    0.18    0.21    0.24    32768    8.8684e-03    1.3857e-04    472.95    0.12    0.13    0.16    65536    7.1371e-03    2.2304e-04    587.67    0.06    0.08    0.09    131072    6.1263e-03    3.8289e-04    684.64    0.03    0.04    0.05    262144    5.7023e-03    7.1279e-04    735.55    0.02    0.02    0.04    524288    5.4360e-03    1.3590e-03    771.58    0.01    0.01    0.02    1048576    5.1947e-03    2.5974e-03    807.41    0.01    0.01    0.03    2097152    4.8748e-03    4.8748e-03    860.40    0.01    0.01    0.02

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    7    16384    4    5    10    0    8    32768    4    5    10    0    2    65536    4    5    0    10    8    131072    5    4    10    8    7    262144    4    5    2    10    0    524288    10    1    4    5    3    1048576    2    10    5    4    1    2097152    1    3    4    0    10         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    5    4096    1    2    6    8192    1    2    2    16384    1    2    11    32768    1    2    11    65536    2    2    11    131072    2    11    11    262144    1    11    11    524288    7    11    11    1048576    5    11    11    2097152    7    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    2.2963e-02    2.2425e-05    182.65    0.54    0.32    1.23    4096    1.2604e-02    2.4618e-05    332.77    0.48    0.30    1.09    8192    9.4370e-03    3.6863e-05    444.45    0.41    0.49    0.54    16384    5.8877e-03    4.5998e-05    712.38    0.33    0.39    0.47    32768    4.1935e-03    6.5523e-05    1000.19    0.24    0.29    0.32    65536    3.0649e-03    9.5777e-05    1368.51    0.17    0.20    0.24    131072    2.9217e-03    1.8261e-04    1435.56    0.08    0.10    0.12    262144    3.7172e-03    4.6465e-04    1128.36    0.02    0.03    0.04    524288    5.0434e-03    1.2609e-03    831.64    0.01    0.01    0.02    1048576    5.1864e-03    2.5932e-03    808.71    0.00    0.00    0.01    2097152    5.0335e-03    5.0335e-03    833.28    0.01    0.01    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    1    16384    4    5    0    10    8    32768    4    5    0    10    2    65536    4    5    10    0    2    131072    4    5    10    0    8    262144    4    5    0    10    6    524288    4    5    10    0    6    1048576    5    4    0    1    2    2097152    0    5    9    10    6         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    2    2    32768    1    2    2    65536    1    2    11    131072    1    2    11    262144    2    11    11    524288    5    11    11    1048576    11    11    11    2097152    8    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    2.7741e-02    2.7091e-05    151.19    0.42    0.19    0.99    4096    1.8031e-02    3.5218e-05    232.61    0.30    0.13    0.74    8192    1.3638e-02    5.3275e-05    307.54    0.33    0.38    0.44    16384    1.0652e-02    8.3221e-05    393.75    0.22    0.25    0.28    32768    9.2488e-03    1.4451e-04    453.50    0.12    0.14    0.16    65536    7.4797e-03    2.3374e-04    560.76    0.08    0.09    0.10    131072    6.5280e-03    4.0800e-04    642.51    0.03    0.04    0.05    262144    6.0176e-03    7.5220e-04    697.01    0.03    0.03    0.04    524288    5.8296e-03    1.4574e-03    719.48    0.01    0.01    0.02    1048576    5.5508e-03    2.7754e-03    755.63    0.02    0.01    0.03    2097152    5.4815e-03    5.4815e-03    765.18    0.01    0.01    0.02

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    6    1    4    4096    0    2    6    1    4    8192    4    5    9    3    0    16384    4    5    0    9    10    32768    4    5    3    10    9    65536    4    5    0    10    8    131072    4    5    0    6    2    262144    4    5    0    8    2    524288    4    5    7    0    9    1048576    4    5    9    0    2    2097152    3    4    6    9    7         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    5    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    2    10    11    262144    2    11    11    524288    2    11    11    1048576    2    11    11    2097152    4    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    2.7172e-02    2.6535e-05    154.36    0.42    0.19    1.00    4096    1.7489e-02    3.4158e-05    239.83    0.31    0.13    0.76    8192    1.3087e-02    5.1120e-05    320.50    0.34    0.39    0.46    16384    1.0251e-02    8.0090e-05    409.14    0.21    0.24    0.27    32768    8.8171e-03    1.3777e-04    475.70    0.12    0.14    0.17    65536    7.1147e-03    2.2234e-04    589.52    0.07    0.08    0.10    131072    6.1154e-03    3.8221e-04    685.86    0.04    0.05    0.06    262144    5.6816e-03    7.1020e-04    738.23    0.02    0.03    0.04    524288    5.4054e-03    1.3513e-03    775.95    0.02    0.03    0.04    1048576    5.2021e-03    2.6011e-03    806.26    0.01    0.01    0.02    2097152    4.8853e-03    4.8853e-03    858.55    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    0    10    16384    4    5    0    10    3    32768    4    5    10    0    3    65536    4    5    0    2    3    131072    4    5    10    0    1    262144    4    5    0    2    6    524288    4    5    0    10    9    1048576    5    4    0    10    6    2097152    0    5    8    1    10         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    6    32768    1    2    11    65536    2    2    11    131072    2    6    11    262144    2    11    11    524288    2    11    11    1048576    4    11    11    2097152    7    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    2.3010e-02    2.2470e-05    182.29    0.49    0.20    1.17    4096    1.2672e-02    2.4750e-05    331.00    0.43    0.15    1.05    8192    8.1996e-03    3.2029e-05    511.53    0.61    0.72    0.79    16384    5.3319e-03    4.1656e-05    786.64    0.44    0.51    0.61    32768    3.9532e-03    6.1769e-05    1060.99    0.31    0.37    0.40    65536    2.9702e-03    9.2818e-05    1412.14    0.22    0.26    0.29    131072    2.8718e-03    1.7949e-04    1460.52    0.11    0.13    0.15    262144    3.6406e-03    4.5508e-04    1152.09    0.04    0.04    0.07    524288    5.0070e-03    1.2517e-03    837.70    0.02    0.02    0.02    1048576    5.1572e-03    2.5786e-03    813.30    0.01    0.01    0.02    2097152    5.0303e-03    5.0303e-03    833.80    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    1    4    6    8192    4    5    0    10    7    16384    4    5    0    10    2    32768    4    5    0    10    1    65536    4    5    0    10    7    131072    4    5    10    0    8    262144    4    5    0    10    6    524288    4    5    10    0    6    1048576    4    5    0    8    10    2097152    4    5    0    1    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    4    131072    1    2    11    262144    1    8    11    524288    2    11    11    1048576    3    11    11    2097152    7    11    11

DISCUSSION

• The p690 processing node consists of 32 processors. 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).
• In these tests, we examine MPI communication performance between neighboring processors in an LPAR node (sharing an L2 cache) when all processors in the node are communicating. The performance is reported for the processor pair with the maximum execution time, representing the worst case latency and bandwidth that would appear in a highly synchronous communication-intensive operation, such as a collective communication command.

---

Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:21:18 EDT.
81084 accesses since 1/2/96.