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. 865.07 10.04 33.1% 1 iter. 891.57 10.06 33.2% 10 iter. 1327.34 9.99 33.6%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 865.36 12.71 31.4% 1 iter. 900.39 12.70 31.8% 10 iter. 1276.47 12.52 31.2% cache inv. w/overlap 867.28 12.86 32.1% 1 iter. w/overlap 877.67 12.92 30.9% 10 iter. w/overlap 1280.93 12.47 31.8%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 873.40 10.94 33.1% 1 iter. 904.72 11.04 33.0% 10 iter. 1310.17 10.81 32.8% cache inv. w/overlap 868.21 11.36 32.3% 1 iter. w/overlap 889.02 11.47 31.1% 10 iter. w/overlap 1305.30 10.88 32.8%

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. 862.36 13.72 30.3% 1 iter. 896.29 13.89 31.0% 10 iter. 1272.11 13.32 31.1% cache inv. w/overlap 866.46 13.79 31.2% 1 iter. w/overlap 885.79 13.86 30.8% 10 iter. w/overlap 1267.87 13.49 31.0%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 873.32 15.24 24.5% 1 iter. 897.94 15.37 22.8% 10 iter. 1339.35 15.29 34.0% cache inv. w/overlap 874.16 11.07 26.7% 1 iter. w/overlap 900.28 11.34 25.9% 10 iter. w/overlap 1398.16 10.75 36.6%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 864.11 17.42 22.6% 1 iter. 890.63 17.03 23.2% 10 iter. 1301.83 16.76 31.8% cache inv. w/overlap 864.64 13.88 24.0% 1 iter. w/overlap 899.72 13.86 24.5% 10 iter. w/overlap 1344.37 13.42 34.2%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 866.68 14.33 28.7% 1 iter. 892.90 14.05 29.4% 10 iter. 1291.22 14.08 32.0%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 864.78 19.29 22.4% 1 iter. 892.80 19.22 21.8% 10 iter. 1282.94 18.52 31.2% cache inv. w/overlap 869.50 19.27 21.4% 1 iter. w/overlap 884.53 19.19 21.4% 10 iter. w/overlap 1277.43 18.91 30.7%

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. 857.74 16.82 23.1% 1 iter. 897.31 16.85 22.8% 10 iter. 1321.31 16.37 33.1% cache inv. w/overlap 873.23 16.80 23.9% 1 iter. w/overlap 892.95 17.01 23.0% 10 iter. w/overlap 1319.78 16.42 33.1%

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. 862.28 20.00 21.7% 1 iter. 896.60 19.82 22.7% 10 iter. 1263.71 19.57 30.1% cache inv. w/overlap 858.93 20.27 21.1% 1 iter. w/overlap 902.51 20.35 22.3% 10 iter. w/overlap 1267.22 19.92 30.4%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 865.32 15.78 23.8% 1 iter. 896.16 16.17 23.5% 10 iter. 1347.96 14.96 34.4%

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    2.7328e-02    2.6688e-05    153.48    0.38    0.36    0.74    4096    1.7047e-02    3.3295e-05    246.04    0.30    0.27    0.59    8192    1.4346e-02    5.6038e-05    292.37    0.11    0.11    0.19    16384    1.0675e-02    8.3398e-05    392.91    0.07    0.06    0.13    32768    8.9447e-03    1.3976e-04    468.91    0.03    0.03    0.06    65536    7.1843e-03    2.2451e-04    583.81    0.02    0.02    0.04    131072    5.9561e-03    3.7226e-04    704.20    0.03    0.03    0.04    262144    5.5015e-03    6.8768e-04    762.40    0.01    0.01    0.04    524288    5.1680e-03    1.2920e-03    811.59    0.02    0.02    0.04    1048576    4.9578e-03    2.4789e-03    846.01    0.01    0.01    0.02    2097152    4.7557e-03    4.7557e-03    881.96    0.02    0.01    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    6    3    4096    0    2    1    6    3    8192    4    10    0    8    2    16384    4    0    10    8    2    32768    4    10    0    5    8    65536    4    2    0    5    10    131072    4    10    1    0    2    262144    6    0    10    4    5    524288    6    10    0    8    2    1048576    10    3    9    1    5    2097152    1    5    2    4    0         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    3    4096    1    1    5    8192    1    3    11    16384    1    4    11    32768    3    7    11    65536    2    11    11    131072    1    11    11    262144    6    11    11    524288    2    11    11    1048576    6    11    11    2097152    3    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    2.7252e-02    2.6613e-05    153.91    0.37    0.36    0.74    4096    1.6947e-02    3.3100e-05    247.49    0.29    0.26    0.60    8192    1.4022e-02    5.4774e-05    299.12    0.11    0.10    0.20    16384    1.0456e-02    8.1689e-05    401.13    0.08    0.07    0.14    32768    8.5997e-03    1.3437e-04    487.73    0.05    0.05    0.09    65536    6.8732e-03    2.1479e-04    610.24    0.04    0.04    0.06    131072    5.7814e-03    3.6134e-04    725.49    0.03    0.03    0.05    262144    5.3354e-03    6.6692e-04    786.13    0.02    0.02    0.04    524288    5.0578e-03    1.2645e-03    829.27    0.02    0.01    0.04    1048576    4.7970e-03    2.3985e-03    874.36    0.02    0.02    0.03    2097152    4.5379e-03    4.5379e-03    924.29    0.01    0.01    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    6    3    4096    0    2    1    6    3    8192    4    10    0    2    8    16384    4    0    10    8    2    32768    4    0    10    8    5    65536    4    0    10    2    8    131072    8    4    0    5    10    262144    0    4    8    1    10    524288    0    8    2    5    7    1048576    0    1    3    7    10    2097152    6    4    5    8    0         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    3    4096    1    1    5    8192    1    2    11    16384    1    3    11    32768    1    6    11    65536    1    8    11    131072    2    9    11    262144    3    11    11    524288    5    11    11    1048576    1    11    11    2097152    5    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    2.2462e-02    2.1936e-05    186.72    0.45    0.48    0.89    4096    1.2229e-02    2.3885e-05    342.97    0.42    0.45    0.84    8192    9.7926e-03    3.8252e-05    428.31    0.14    0.13    0.27    16384    6.0150e-03    4.6992e-05    697.31    0.13    0.12    0.23    32768    4.2849e-03    6.6951e-05    978.86    0.09    0.08    0.16    65536    3.3317e-03    1.0412e-04    1258.91    0.06    0.06    0.10    131072    3.1116e-03    1.9448e-04    1347.96    0.03    0.04    0.07    262144    3.6096e-03    4.5120e-04    1161.98    0.03    0.03    0.05    524288    4.7417e-03    1.1854e-03    884.56    0.01    0.01    0.01    1048576    4.8175e-03    2.4087e-03    870.64    0.01    0.01    0.01    2097152    4.7269e-03    4.7269e-03    887.33    0.00    0.00    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    10    0    8    2    16384    4    10    0    8    2    32768    4    0    10    8    2    65536    4    10    0    8    2    131072    10    4    0    8    2    262144    10    4    8    0    6    524288    4    0    2    10    1    1048576    0    5    2    10    4    2097152    8    4    10    0    5         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    3    4096    1    1    3    8192    1    3    9    16384    1    3    11    32768    1    3    11    65536    1    5    11    131072    2    7    11    262144    1    11    11    524288    7    11    11    1048576    11    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    2.6903e-02    2.6273e-05    155.90    0.35    0.31    0.79    4096    1.6910e-02    3.3028e-05    248.03    0.27    0.24    0.63    8192    1.2650e-02    4.9415e-05    331.56    0.23    0.23    0.37    16384    9.8287e-03    7.6787e-05    426.74    0.15    0.14    0.23    32768    8.4823e-03    1.3254e-04    494.47    0.08    0.09    0.13    65536    6.8782e-03    2.1494e-04    609.80    0.06    0.06    0.10    131072    5.8502e-03    3.6564e-04    716.95    0.04    0.04    0.07    262144    5.3972e-03    6.7465e-04    777.12    0.03    0.03    0.05    524288    5.1958e-03    1.2989e-03    807.25    0.01    0.01    0.03    1048576    4.9240e-03    2.4620e-03    851.80    0.02    0.02    0.05    2097152    4.7624e-03    4.7624e-03    880.72    0.02    0.02    0.04

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    10    0    8    16384    4    5    0    10    2    32768    4    5    0    10    8    65536    4    5    0    10    8    131072    4    5    10    0    8    262144    4    0    10    5    6    524288    5    7    10    6    1    1048576    4    0    7    9    5    2097152    0    8    7    2    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    1    7    8192    1    1    6    16384    1    1    11    32768    1    3    11    65536    1    4    11    131072    1    7    11    262144    2    11    11    524288    4    11    11    1048576    2    10    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    2.6842e-02    2.6213e-05    156.26    0.34    0.30    0.79    4096    1.6806e-02    3.2824e-05    249.58    0.27    0.23    0.62    8192    1.2458e-02    4.8664e-05    336.68    0.23    0.23    0.37    16384    9.5593e-03    7.4682e-05    438.77    0.16    0.16    0.24    32768    8.2444e-03    1.2882e-04    508.74    0.09    0.08    0.13    65536    6.7514e-03    2.1098e-04    621.25    0.06    0.06    0.09    131072    5.8195e-03    3.6372e-04    720.74    0.02    0.02    0.05    262144    5.3133e-03    6.6416e-04    789.40    0.02    0.02    0.05    524288    5.0620e-03    1.2655e-03    828.58    0.02    0.02    0.05    1048576    4.8252e-03    2.4126e-03    869.25    0.01    0.01    0.03    2097152    4.5543e-03    4.5543e-03    920.96    0.01    0.01    0.04

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    10    0    8    16384    4    5    0    10    2    32768    4    5    0    10    2    65536    4    10    5    2    0    131072    2    4    5    10    1    262144    5    4    10    8    6    524288    10    5    1    4    2    1048576    5    4    10    8    1    2097152    0    2    4    10    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    4    4096    1    1    7    8192    1    1    6    16384    1    1    11    32768    1    2    11    65536    1    3    11    131072    3    11    11    262144    3    10    11    524288    4    11    11    1048576    4    11    11    2097152    4    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    2.2407e-02    2.1882e-05    187.19    0.39    0.34    0.93    4096    1.2207e-02    2.3841e-05    343.60    0.37    0.33    0.87    8192    7.8835e-03    3.0795e-05    532.04    0.38    0.37    0.61    16384    5.1304e-03    4.0082e-05    817.53    0.30    0.29    0.47    32768    3.8197e-03    5.9683e-05    1098.06    0.20    0.19    0.31    65536    3.1124e-03    9.7264e-05    1347.60    0.11    0.11    0.19    131072    2.9999e-03    1.8749e-04    1398.16    0.07    0.07    0.10    262144    3.6187e-03    4.5234e-04    1159.06    0.02    0.03    0.04    524288    4.7151e-03    1.1788e-03    889.54    0.01    0.01    0.02    1048576    4.8028e-03    2.4014e-03    873.30    0.01    0.01    0.02    2097152    4.7255e-03    4.7255e-03    887.60    0.01    0.01    0.01

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    4    2    1    5    4096    0    2    4    1    3    8192    4    5    10    0    2    16384    4    5    10    0    8    32768    4    5    0    10    8    65536    4    5    10    0    2    131072    4    0    5    10    8    262144    4    0    10    5    8    524288    4    0    5    10    2    1048576    4    10    5    6    0    2097152    5    0    8    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    4    32768    1    1    6    65536    1    2    11    131072    1    4    11    262144    4    11    11    524288    5    11    11    1048576    7    11    11    2097152    9    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), when all 4 LPARs on the 32-way node are running identical experiments.
• 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 10:21:24 EDT.
80753 accesses since 1/2/96.