Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

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

ordered simple swap

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1070.69 9.48 48.4% 1 iter. 1088.52 9.34 48.8% 10 iter. 1558.92 9.77 41.5%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1069.57 10.95 45.5% 1 iter. 1099.41 10.98 45.6% 10 iter. 1529.08 10.67 40.0% cache inv. w/overlap 1077.16 10.66 46.8% 1 iter. w/overlap 1097.33 10.52 47.0% 10 iter. w/overlap 1500.59 11.06 38.3%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1065.85 10.52 46.6% 1 iter. 1090.83 10.89 45.7% 10 iter. 1530.02 9.61 42.6% cache inv. w/overlap 1079.82 10.22 47.9% 1 iter. w/overlap 1092.10 10.19 48.2% 10 iter. w/overlap 1491.96 10.84 38.5%

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. 1072.71 11.85 44.8% 1 iter. 1080.69 11.94 43.9% 10 iter. 1502.63 11.95 33.6% cache inv. w/overlap 1073.75 11.72 40.6% 1 iter. w/overlap 1091.83 11.66 41.3% 10 iter. w/overlap 1478.95 12.47 35.3%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1083.75 13.29 26.7% 1 iter. 1097.79 13.38 26.2% 10 iter. 1720.44 13.66 36.8% cache inv. w/overlap 1090.60 10.95 27.8% 1 iter. w/overlap 1090.77 10.72 27.8% 10 iter. w/overlap 1741.93 11.26 38.1%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1077.41 15.19 24.3% 1 iter. 1116.23 15.09 25.1% 10 iter. 1692.60 15.85 35.9% cache inv. w/overlap 1086.44 11.92 28.0% 1 iter. w/overlap 1115.38 11.70 28.3% 10 iter. w/overlap 1722.18 12.45 37.2%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1063.28 11.01 46.0% 1 iter. 1097.23 11.11 46.2% 10 iter. 1523.04 11.24 39.2%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1072.82 21.58 23.7% 1 iter. 1107.84 21.52 23.7% 10 iter. 1522.58 22.95 28.8% cache inv. w/overlap 1069.11 20.61 25.3% 1 iter. w/overlap 1104.87 20.40 26.6% 10 iter. w/overlap 1516.62 22.35 28.8%

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. 1078.96 23.14 21.7% 1 iter. 1102.04 23.06 21.1% 10 iter. 1532.32 21.96 28.9% cache inv. w/overlap 1080.08 22.20 23.5% 1 iter. w/overlap 1105.76 22.40 23.6% 10 iter. w/overlap 1509.93 22.27 28.4%

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. 1070.72 22.03 24.8% 1 iter. 1086.89 21.82 24.4% 10 iter. 1508.43 24.04 28.4% cache inv. w/overlap 1078.58 22.08 22.2% 1 iter. w/overlap 1093.60 21.78 22.7% 10 iter. w/overlap 1493.58 23.93 28.0%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1090.81 21.59 23.1% 1 iter. 1113.00 21.61 23.3% 10 iter. 1562.74 21.31 30.4%

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    2.5985e-02    2.5376e-05    161.41    0.47    0.31    1.03    4096    1.6275e-02    3.1786e-05    257.72    0.37    0.25    0.85    8192    1.3081e-02    5.1099e-05    320.63    0.28    0.34    0.38    16384    9.4164e-03    7.3565e-05    445.43    0.20    0.23    0.27    32768    7.6018e-03    1.1878e-04    551.75    0.13    0.15    0.18    65536    5.7784e-03    1.8058e-04    725.86    0.09    0.11    0.12    131072    4.7964e-03    2.9977e-04    874.47    0.05    0.06    0.09    262144    4.3835e-03    5.4794e-04    956.83    0.03    0.04    0.05    524288    4.1923e-03    1.0481e-03    1000.47    0.01    0.01    0.03    1048576    3.9747e-03    1.9874e-03    1055.25    0.02    0.02    0.03    2097152    3.8068e-03    3.8068e-03    1101.79    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    8    32768    4    5    10    0    2    65536    4    5    0    10    8    131072    4    5    0    2    10    262144    4    5    8    3    2    524288    4    5    10    1    9    1048576    4    7    1    5    9    2097152    4    5    6    8    7         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    5    4096    1    1    5    8192    1    2    2    16384    1    2    8    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    2    4    11    262144    2    10    11    524288    5    11    11    1048576    1    11    11    2097152    5    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    2.5782e-02    2.5178e-05    162.68    0.47    0.32    1.03    4096    1.6221e-02    3.1682e-05    258.57    0.36    0.26    0.85    8192    1.2884e-02    5.0330e-05    325.53    0.29    0.34    0.39    16384    9.2176e-03    7.2012e-05    455.03    0.21    0.25    0.29    32768    7.4975e-03    1.1715e-04    559.42    0.12    0.14    0.17    65536    5.7825e-03    1.8070e-04    725.34    0.08    0.09    0.11    131072    4.7268e-03    2.9543e-04    887.35    0.05    0.06    0.08    262144    4.2975e-03    5.3719e-04    975.99    0.03    0.03    0.05    524288    4.0932e-03    1.0233e-03    1024.70    0.02    0.02    0.03    1048576    3.9133e-03    1.9567e-03    1071.80    0.01    0.01    0.03    2097152    3.6652e-03    3.6652e-03    1144.36    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    0    10    8    16384    4    5    0    10    2    32768    4    5    0    10    8    65536    5    4    10    0    8    131072    4    5    0    10    1    262144    4    5    6    2    10    524288    5    4    10    7    1    1048576    5    7    9    10    1    2097152    2    8    10    4    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    5    4096    1    1    5    8192    1    2    2    16384    1    2    5    32768    1    2    11    65536    2    2    11    131072    2    2    11    262144    1    10    11    524288    3    11    11    1048576    7    11    11    2097152    4    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    2.2275e-02    2.1753e-05    188.30    0.53    0.35    1.22    4096    1.2268e-02    2.3961e-05    341.88    0.47    0.32    1.05    8192    9.2699e-03    3.6211e-05    452.46    0.38    0.45    0.51    16384    5.7689e-03    4.5070e-05    727.05    0.31    0.36    0.43    32768    4.0218e-03    6.2840e-05    1042.90    0.24    0.28    0.32    65536    2.8314e-03    8.8480e-05    1481.37    0.18    0.21    0.24    131072    2.4379e-03    1.5237e-04    1720.44    0.10    0.12    0.14    262144    2.9304e-03    3.6630e-04    1431.32    0.04    0.05    0.06    524288    3.8897e-03    9.7244e-04    1078.30    0.01    0.01    0.02    1048576    3.9438e-03    1.9719e-03    1063.53    0.01    0.01    0.02    2097152    3.8720e-03    3.8720e-03    1083.24    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    8    32768    4    5    0    10    2    65536    4    5    0    10    2    131072    4    5    10    0    8    262144    4    5    10    0    6    524288    5    4    10    0    6    1048576    4    5    0    8    10    2097152    0    8    10    6    5         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    2    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    1    9    11    524288    4    11    11    1048576    5    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    2.5820e-02    2.5215e-05    162.44    0.42    0.20    0.99    4096    1.6379e-02    3.1990e-05    256.08    0.32    0.15    0.79    8192    1.1845e-02    4.6270e-05    354.09    0.38    0.44    0.51    16384    8.9085e-03    6.9598e-05    470.82    0.25    0.29    0.33    32768    7.2722e-03    1.1363e-04    576.76    0.17    0.20    0.22    65536    5.7760e-03    1.8050e-04    726.16    0.09    0.10    0.13    131072    4.7081e-03    2.9426e-04    890.87    0.07    0.08    0.09    262144    4.3357e-03    5.4196e-04    967.40    0.04    0.04    0.06    524288    4.1579e-03    1.0395e-03    1008.76    0.02    0.01    0.04    1048576    3.9785e-03    1.9892e-03    1054.25    0.01    0.01    0.03    2097152    3.8132e-03    3.8132e-03    1099.95    0.01    0.01    0.02

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    6    4    4096    0    2    4    1    6    8192    4    5    9    3    0    16384    4    5    0    9    10    32768    4    5    10    9    0    65536    4    5    3    9    10    131072    5    4    10    0    9    262144    5    4    8    0    10    524288    4    5    2    8    10    1048576    4    8    0    9    6    2097152    6    10    2    5    3         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    2    2    11    131072    1    2    11    262144    2    8    11    524288    3    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    2.5856e-02    2.5250e-05    162.22    0.41    0.19    0.99    4096    1.6271e-02    3.1780e-05    257.78    0.33    0.15    0.78    8192    1.1803e-02    4.6107e-05    355.35    0.38    0.43    0.50    16384    8.8197e-03    6.8904e-05    475.56    0.25    0.29    0.33    32768    7.2279e-03    1.1294e-04    580.30    0.16    0.19    0.22    65536    5.6227e-03    1.7571e-04    745.97    0.11    0.13    0.13    131072    4.6577e-03    2.9110e-04    900.52    0.07    0.08    0.09    262144    4.2499e-03    5.3124e-04    986.92    0.04    0.05    0.06    524288    4.0879e-03    1.0220e-03    1026.02    0.01    0.01    0.03    1048576    3.9102e-03    1.9551e-03    1072.66    0.01    0.01    0.02    2097152    3.6955e-03    3.6955e-03    1134.99    0.01    0.01    0.02

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    6    4    4096    0    2    1    6    4    8192    4    5    3    9    10    16384    4    5    3    0    10    32768    4    5    10    9    0    65536    4    5    9    0    8    131072    4    5    10    0    6    262144    5    4    0    9    3    524288    4    10    5    0    2    1048576    7    10    2    3    9    2097152    0    5    8    4    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    2    2    16384    1    2    2    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    1    2    11    262144    1    6    11    524288    4    11    11    1048576    4    11    11    2097152    8    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    2.2411e-02    2.1886e-05    187.16    0.48    0.20    1.19    4096    1.2389e-02    2.4198e-05    338.54    0.41    0.15    0.99    8192    8.1067e-03    3.1667e-05    517.39    0.57    0.68    0.76    16384    5.1988e-03    4.0616e-05    806.78    0.42    0.47    0.59    32768    3.7942e-03    5.9284e-05    1105.45    0.30    0.37    0.40    65536    2.7538e-03    8.6056e-05    1523.10    0.21    0.25    0.29    131072    2.4078e-03    1.5049e-04    1741.93    0.13    0.15    0.18    262144    2.8775e-03    3.5969e-04    1457.61    0.05    0.06    0.08    524288    3.8279e-03    9.5698e-04    1095.71    0.03    0.03    0.04    1048576    3.9594e-03    1.9797e-03    1059.34    0.01    0.01    0.02    2097152    3.8728e-03    3.8728e-03    1083.02    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    4    1    6    8192    4    5    0    10    2    16384    4    5    10    0    2    32768    4    5    0    10    1    65536    4    5    0    10    7    131072    4    5    10    0    7    262144    5    4    10    0    7    524288    5    4    10    2    6    1048576    5    4    10    0    6    2097152    4    6    10    1    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    1    2    16384    1    2    2    32768    1    2    2    65536    1    2    5    131072    1    2    11    262144    2    3    11    524288    2    11    11    1048576    5    11    11    2097152    8    11    11

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).
• 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 10:21:20 EDT.
81880 accesses since 1/2/96.