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. 805.10 10.59 34.1% 1 iter. 856.39 10.69 34.6% 10 iter. 1425.26 10.21 41.8%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 810.09 13.32 31.6% 1 iter. 843.36 13.58 30.8% 10 iter. 1394.23 13.00 40.2% cache inv. w/overlap 805.39 13.63 31.4% 1 iter. w/overlap 851.64 13.63 31.4% 10 iter. w/overlap 1405.72 13.02 41.4%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 810.74 11.67 33.3% 1 iter. 854.02 11.84 32.4% 10 iter. 1405.29 11.18 41.3% cache inv. w/overlap 811.87 11.62 33.7% 1 iter. w/overlap 850.95 11.71 33.3% 10 iter. w/overlap 1418.70 11.34 41.8%

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. 826.30 14.37 31.8% 1 iter. 836.23 14.24 30.1% 10 iter. 1393.56 13.92 40.2% cache inv. w/overlap 816.51 14.65 31.2% 1 iter. w/overlap 853.73 14.48 30.9% 10 iter. w/overlap 1401.23 14.05 41.3%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 804.04 15.65 23.3% 1 iter. 841.16 16.03 21.7% 10 iter. 1441.95 16.33 43.0% cache inv. w/overlap 807.14 11.66 24.5% 1 iter. w/overlap 852.16 11.80 25.4% 10 iter. w/overlap 1459.46 11.34 43.2%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 809.52 18.01 22.0% 1 iter. 847.75 18.10 22.0% 10 iter. 1417.82 17.59 40.8% cache inv. w/overlap 798.96 14.39 24.1% 1 iter. w/overlap 843.24 14.52 24.3% 10 iter. w/overlap 1460.43 14.03 42.5%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 815.59 15.01 29.2% 1 iter. 840.59 14.94 28.2% 10 iter. 1393.28 15.09 40.3%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 807.69 20.65 21.2% 1 iter. 839.06 20.62 20.1% 10 iter. 1395.44 19.71 40.2% cache inv. w/overlap 807.76 20.48 22.3% 1 iter. w/overlap 852.56 20.67 21.5% 10 iter. w/overlap 1401.20 19.93 40.5%

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. 817.90 18.68 23.3% 1 iter. 840.70 18.62 21.7% 10 iter. 1424.91 17.70 41.4% cache inv. w/overlap 788.72 19.01 20.2% 1 iter. w/overlap 844.96 18.82 21.1% 10 iter. w/overlap 1413.70 17.93 41.2%

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. 806.34 21.50 21.7% 1 iter. 843.08 21.56 20.1% 10 iter. 1388.49 20.79 39.6% cache inv. w/overlap 815.73 21.80 21.9% 1 iter. w/overlap 850.28 21.64 21.3% 10 iter. w/overlap 1394.99 20.96 40.7%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 804.99 17.92 22.4% 1 iter. 853.59 17.83 21.7% 10 iter. 1422.45 16.53 41.6%

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    2.8860e-02    2.8183e-05    145.33    0.38    0.34    0.76    4096    1.8017e-02    3.5189e-05    232.80    0.30    0.26    0.60    8192    1.4933e-02    5.8331e-05    280.88    0.13    0.12    0.21    16384    1.1211e-02    8.7590e-05    374.11    0.08    0.07    0.13    32768    9.4098e-03    1.4703e-04    445.74    0.04    0.04    0.08    65536    7.5978e-03    2.3743e-04    552.04    0.02    0.02    0.05    131072    6.2623e-03    3.9139e-04    669.77    0.03    0.04    0.05    262144    5.6749e-03    7.0936e-04    739.09    0.03    0.03    0.05    524288    5.3738e-03    1.3435e-03    780.51    0.02    0.02    0.04    1048576    5.2257e-03    2.6129e-03    802.62    0.02    0.02    0.03    2097152    5.0786e-03    5.0786e-03    825.87    0.01    0.01    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    6    3    8192    4    10    0    5    8    16384    4    10    0    5    2    32768    4    0    5    10    2    65536    4    5    0    10    8    131072    4    5    0    6    10    262144    0    4    10    2    8    524288    5    10    3    7    0    1048576    6    1    7    4    8    2097152    10    9    7    4    6         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    3    4096    1    1    5    8192    1    1    11    16384    1    2    11    32768    1    6    11    65536    3    11    11    131072    1    9    11    262144    2    11    11    524288    2    11    11    1048576    3    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    2.8629e-02    2.7958e-05    146.50    0.38    0.35    0.76    4096    1.7682e-02    3.4535e-05    237.21    0.30    0.26    0.61    8192    1.4637e-02    5.7177e-05    286.55    0.13    0.11    0.20    16384    1.0914e-02    8.5267e-05    384.30    0.08    0.07    0.12    32768    8.9873e-03    1.4043e-04    466.69    0.05    0.06    0.08    65536    7.1598e-03    2.2374e-04    585.81    0.04    0.05    0.06    131072    6.0795e-03    3.7997e-04    689.91    0.02    0.02    0.04    262144    5.5037e-03    6.8796e-04    762.09    0.01    0.02    0.04    524288    5.2014e-03    1.3003e-03    806.39    0.01    0.01    0.02    1048576    4.9863e-03    2.4932e-03    841.16    0.02    0.01    0.04    2097152    4.6500e-03    4.6500e-03    902.01    0.02    0.02    0.05

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    6    3    8192    4    10    0    8    5    16384    4    10    0    5    8    32768    4    10    0    5    8    65536    4    5    0    10    2    131072    4    0    10    5    2    262144    0    8    10    5    1    524288    9    3    7    0    5    1048576    4    0    10    3    6    2097152    3    10    2    6    8         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    3    4096    1    2    5    8192    1    1    11    16384    1    3    11    32768    1    5    11    65536    1    7    11    131072    4    11    11    262144    4    11    11    524288    5    11    11    1048576    4    11    11    2097152    2    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    2.4001e-02    2.3438e-05    174.76    0.46    0.49    0.91    4096    1.3551e-02    2.6466e-05    309.53    0.41    0.40    0.81    8192    1.0774e-02    4.2085e-05    389.31    0.16    0.14    0.28    16384    6.8582e-03    5.3579e-05    611.58    0.14    0.11    0.23    32768    4.9905e-03    7.7977e-05    840.45    0.09    0.08    0.15    65536    3.6834e-03    1.1511e-04    1138.69    0.06    0.06    0.11    131072    3.1138e-03    1.9461e-04    1347.02    0.03    0.03    0.06    262144    2.9088e-03    3.6360e-04    1441.95    0.02    0.03    0.04    524288    3.5909e-03    8.9773e-04    1168.03    0.01    0.01    0.02    1048576    4.8397e-03    2.4198e-03    866.65    0.01    0.01    0.01    2097152    5.0204e-03    5.0204e-03    835.45    0.01    0.01    0.02

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    3    6    8192    4    0    10    5    8    16384    4    0    10    5    2    32768    4    10    0    5    8    65536    4    0    10    5    2    131072    4    0    10    2    5    262144    4    0    8    10    5    524288    10    0    2    8    6    1048576    10    2    0    8    3    2097152    0    4    9    8    10         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    3    4096    1    1    3    8192    1    1    9    16384    1    1    11    32768    1    3    11    65536    1    5    11    131072    1    10    11    262144    1    11    11    524288    6    11    11    1048576    11    11    11    2097152    3    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    2.8671e-02    2.7999e-05    146.29    0.35    0.28    0.80    4096    1.7783e-02    3.4732e-05    235.86    0.29    0.24    0.64    8192    1.3135e-02    5.1310e-05    319.31    0.26    0.28    0.40    16384    1.0336e-02    8.0753e-05    405.78    0.16    0.16    0.24    32768    8.8643e-03    1.3851e-04    473.17    0.10    0.10    0.15    65536    7.2818e-03    2.2756e-04    576.00    0.06    0.07    0.09    131072    6.3000e-03    3.9375e-04    665.76    0.02    0.03    0.04    262144    5.7038e-03    7.1298e-04    735.35    0.02    0.02    0.04    524288    5.4133e-03    1.3533e-03    774.82    0.02    0.02    0.04    1048576    5.2511e-03    2.6255e-03    798.75    0.02    0.02    0.04    2097152    5.0566e-03    5.0566e-03    829.48    0.02    0.02    0.03

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    4    1    6    4096    0    4    2    1    6    8192    4    5    0    10    8    16384    4    5    10    0    8    32768    4    5    10    0    2    65536    4    5    0    10    2    131072    4    10    0    2    5    262144    5    0    8    2    4    524288    4    0    2    10    6    1048576    7    4    10    0    6    2097152    5    1    0    2    7         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    4    16384    1    1    11    32768    1    1    11    65536    1    3    11    131072    1    11    11    262144    3    11    11    524288    2    11    11    1048576    3    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    2.8052e-02    2.7394e-05    149.52    0.36    0.30    0.82    4096    1.7457e-02    3.4095e-05    240.27    0.29    0.24    0.66    8192    1.2849e-02    5.0191e-05    326.43    0.27    0.28    0.39    16384    9.9025e-03    7.7363e-05    423.56    0.17    0.18    0.25    32768    8.6176e-03    1.3465e-04    486.71    0.09    0.09    0.14    65536    7.0626e-03    2.2071e-04    593.87    0.05    0.06    0.08    131072    5.9486e-03    3.7179e-04    705.09    0.04    0.04    0.06    262144    5.4847e-03    6.8558e-04    764.73    0.02    0.02    0.04    524288    5.2011e-03    1.3003e-03    806.43    0.01    0.01    0.04    1048576    4.9973e-03    2.4986e-03    839.32    0.01    0.01    0.03    2097152    4.7175e-03    4.7175e-03    889.09    0.01    0.01    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    4    2    1    6    4096    0    4    2    1    6    8192    4    5    10    0    2    16384    4    5    0    10    8    32768    4    5    0    10    8    65536    4    5    10    0    8    131072    4    5    10    0    6    262144    5    6    10    0    4    524288    8    2    4    5    7    1048576    5    7    0    4    9    2097152    10    0    3    2    4         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    4    16384    1    1    10    32768    1    2    11    65536    1    5    11    131072    1    8    11    262144    3    11    11    524288    3    11    11    1048576    5    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    2.3933e-02    2.3372e-05    175.25    0.41    0.33    0.93    4096    1.3520e-02    2.6407e-05    310.22    0.36    0.30    0.83    8192    8.8740e-03    3.4664e-05    472.65    0.38    0.36    0.58    16384    5.9801e-03    4.6720e-05    701.37    0.29    0.30    0.43    32768    4.5244e-03    7.0693e-05    927.05    0.19    0.19    0.28    65536    3.4671e-03    1.0835e-04    1209.75    0.12    0.13    0.18    131072    2.9985e-03    1.8740e-04    1398.82    0.07    0.07    0.10    262144    2.8720e-03    3.5900e-04    1460.43    0.03    0.03    0.05    524288    3.5255e-03    8.8137e-04    1189.71    0.01    0.02    0.03    1048576    4.8349e-03    2.4174e-03    867.51    0.01    0.01    0.02    2097152    5.0532e-03    5.0532e-03    830.03    0.01    0.01    0.02

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    0    10    2    16384    4    5    0    10    2    32768    4    5    10    0    8    65536    4    5    10    0    2    131072    4    5    10    0    8    262144    5    4    10    0    2    524288    10    4    0    5    8    1048576    10    4    0    2    5    2097152    8    9    6    0    5         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    3    32768    1    1    6    65536    1    2    11    131072    1    2    11    262144    2    11    11    524288    4    11    11    1048576    7    11    11    2097152    7    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 processors that do not share an L2 cache. However, since they are in the same 8 processor Multichip Module (MCM), L2 cache snooping can occur.

---

Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:21:25 EDT.
81162 accesses since 1/2/96.