Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

(ordered swap of 128KB 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. 772.92 6.98 37.8% 1 iter. 1716.80 7.02 40.2% 10 iter. 1706.62 7.09 39.5%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 777.29 8.00 37.7% 1 iter. 1701.06 8.09 38.2% 10 iter. 1654.50 8.05 36.8% cache inv. w/overlap 709.80 8.59 30.8% 1 iter. w/overlap 1696.80 8.66 33.5% 10 iter. w/overlap 1682.70 8.35 32.6%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 762.64 8.15 36.1% 1 iter. 1716.80 7.97 38.1% 10 iter. 1698.38 8.00 38.3% cache inv. w/overlap 797.70 7.30 38.9% 1 iter. w/overlap 1642.23 7.56 40.0% 10 iter. w/overlap 1709.74 7.92 39.1%

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. 762.90 8.95 34.3% 1 iter. 1661.10 9.19 35.5% 10 iter. 1666.07 9.07 35.0% cache inv. w/overlap 791.27 8.33 37.7% 1 iter. w/overlap 1627.82 8.67 35.1% 10 iter. w/overlap 1682.51 9.33 31.3%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 773.13 9.61 22.1% 1 iter. 1690.52 9.76 12.6% 10 iter. 1798.38 9.80 13.4% cache inv. w/overlap 805.84 7.82 20.7% 1 iter. w/overlap 1844.87 7.71 15.7% 10 iter. w/overlap 1868.38 7.46 10.6%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 767.13 10.85 21.4% 1 iter. 1645.26 11.01 13.8% 10 iter. 1772.70 10.65 14.4% cache inv. w/overlap 828.52 8.60 23.7% 1 iter. w/overlap 1803.91 8.49 14.3% 10 iter. w/overlap 1835.35 8.87 12.4%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 751.10 9.00 33.1% 1 iter. 1557.17 8.91 35.4% 10 iter. 1650.66 9.04 35.3%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 749.47 14.88 17.1% 1 iter. 1658.02 14.67 18.6% 10 iter. 1693.74 14.96 19.3% cache inv. w/overlap 756.71 14.76 19.0% 1 iter. w/overlap 1725.39 14.51 19.1% 10 iter. w/overlap 1692.91 14.29 18.5%

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. 731.97 14.95 17.7% 1 iter. 1559.89 15.38 18.3% 10 iter. 1708.83 15.21 19.8% cache inv. w/overlap 777.91 15.43 18.2% 1 iter. w/overlap 1673.12 15.14 19.3% 10 iter. w/overlap 1650.25 15.51 19.5%

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. 728.72 15.75 17.6% 1 iter. 1634.59 16.12 20.1% 10 iter. 1652.64 16.07 20.3% cache inv. w/overlap 756.45 15.36 18.2% 1 iter. w/overlap 1574.88 15.28 18.4% 10 iter. w/overlap 1703.83 15.54 20.2%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 809.59 14.15 21.8% 1 iter. 1593.13 14.46 17.6% 10 iter. 1693.39 14.20 18.3%

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    1.5098e-02    1.4744e-05    17.36    0.55    0.34    1.21    256    7.9517e-03    1.5531e-05    32.97    0.52    0.31    1.16    512    3.9714e-03    1.5513e-05    66.01    0.57    0.41    1.25    1024    2.3089e-03    1.8038e-05    113.54    0.48    0.32    1.02    2048    1.3767e-03    2.1511e-05    190.41    0.41    0.29    0.85    4096    9.0545e-04    2.8295e-05    289.52    0.31    0.25    0.71    8192    7.5251e-04    4.7032e-05    348.36    0.22    0.26    0.28    16384    6.0147e-04    7.5183e-05    435.84    0.13    0.15    0.20    32768    5.3367e-04    1.3342e-04    491.21    0.06    0.06    0.11    65536    4.0347e-04    2.0173e-04    649.73    0.05    0.04    0.13    131072    3.3744e-04    3.3744e-04    776.86    0.03    0.03    0.08

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    1    6    3    256    0    2    1    6    3    512    0    2    1    3    6    1024    0    2    1    3    6    2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    3    6    8192    4    5    0    10    8    16384    4    5    0    10    1    32768    4    5    2    0    10    65536    4    5    0    6    3    131072    1    4    5    3    0         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    3    256    1    1    4    512    1    1    3    1024    1    1    4    2048    1    1    5    4096    1    2    5    8192    1    1    5    16384    1    2    11    32768    1    5    11    65536    1    7    11    131072    1    9    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    1.4961e-02    1.4610e-05    17.52    0.55    0.35    1.22    256    7.7769e-03    1.5189e-05    33.71    0.51    0.30    1.15    512    3.5513e-03    1.3872e-05    73.82    0.64    0.48    1.38    1024    1.9348e-03    1.5116e-05    135.49    0.59    0.42    1.27    2048    1.0592e-03    1.6550e-05    247.49    0.53    0.38    1.11    4096    6.1732e-04    1.9291e-05    424.65    0.46    0.31    0.93    8192    5.0029e-04    3.1268e-05    523.98    0.27    0.28    0.40    16384    3.2909e-04    4.1137e-05    796.56    0.22    0.23    0.37    32768    2.6337e-04    6.5843e-05    995.33    0.10    0.11    0.16    65536    1.8040e-04    9.0200e-05    1453.13    0.10    0.11    0.16    131072    1.5431e-04    1.5431e-04    1698.85    0.06    0.06    0.12

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    1    6    3    256    0    2    1    6    3    512    0    2    1    3    6    1024    0    2    1    3    6    2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    3    6    8192    4    5    10    0    8    16384    4    5    7    8    10    32768    4    5    7    10    1    65536    4    5    0    3    2    131072    5    4    10    1    7         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    4    256    1    1    4    512    1    1    3    1024    1    1    3    2048    1    1    3    4096    1    1    4    8192    1    1    3    16384    1    1    7    32768    2    2    11    65536    1    1    11    131072    1    5    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    1.4988e-02    1.4637e-05    17.49    0.54    0.35    1.22    256    7.7267e-03    1.5091e-05    33.93    0.52    0.31    1.17    512    3.5777e-03    1.3975e-05    73.27    0.64    0.45    1.38    1024    1.9677e-03    1.5372e-05    133.23    0.56    0.38    1.22    2048    1.0781e-03    1.6845e-05    243.16    0.50    0.34    1.09    4096    6.2192e-04    1.9435e-05    421.51    0.43    0.28    0.93    8192    4.8584e-04    3.0365e-05    539.57    0.30    0.34    0.43    16384    3.2100e-04    4.0125e-05    816.64    0.22    0.26    0.32    32768    2.4202e-04    6.0505e-05    1083.16    0.14    0.17    0.22    65536    1.7473e-04    8.7365e-05    1500.29    0.11    0.12    0.16    131072    1.4862e-04    1.4862e-04    1763.90    0.04    0.04    0.07

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    1    6    3    256    0    2    1    6    3    512    0    2    1    3    6    1024    0    2    1    3    6    2048    0    2    1    3    6    4096    0    2    1    3    6    8192    4    5    0    10    7    16384    4    5    10    0    1    32768    4    5    7    0    10    65536    4    5    10    0    7    131072    5    4    0    10    1         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    4    256    1    1    4    512    1    1    3    1024    1    1    3    2048    1    1    5    4096    1    1    4    8192    1    1    2    16384    1    1    5    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    2    7    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    1.4900e-02    1.4551e-05    17.59    0.49    0.22    1.15    256    7.8829e-03    1.5396e-05    33.25    0.44    0.18    1.07    512    4.0245e-03    1.5721e-05    65.14    0.50    0.29    1.13    1024    2.2943e-03    1.7924e-05    114.26    0.43    0.22    0.98    2048    1.3360e-03    2.0876e-05    196.21    0.38    0.21    0.86    4096    8.8905e-04    2.7783e-05    294.86    0.28    0.15    0.62    8192    6.9356e-04    4.3348e-05    377.97    0.29    0.33    0.42    16384    5.5568e-04    6.9460e-05    471.75    0.20    0.22    0.30    32768    4.8893e-04    1.2223e-04    536.15    0.13    0.15    0.22    65536    3.8819e-04    1.9409e-04    675.30    0.07    0.08    0.12    131072    3.2180e-04    3.2180e-04    814.62    0.06    0.07    0.11

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    4    3    1    256    0    2    4    3    1    512    0    2    4    1    3    1024    0    2    4    1    3    2048    0    2    4    1    5    4096    0    4    1    2    5    8192    4    5    10    7    0    16384    4    5    10    0    1    32768    4    5    0    1    2    65536    4    5    0    2    9    131072    4    5    8    3    2         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    2    7    256    1    2    7    512    1    1    4    1024    1    1    6    2048    1    1    6    4096    1    1    7    8192    1    2    2    16384    1    1    7    32768    1    2    11    65536    2    3    11    131072    2    2    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    1.4851e-02    1.4503e-05    17.65    0.48    0.21    1.13    256    7.5443e-03    1.4735e-05    34.75    0.48    0.23    1.11    512    3.5932e-03    1.4036e-05    72.96    0.58    0.30    1.24    1024    2.0180e-03    1.5765e-05    129.90    0.47    0.25    1.09    2048    1.1079e-03    1.7312e-05    236.60    0.42    0.22    1.01    4096    6.0443e-04    1.8888e-05    433.71    0.45    0.27    0.96    8192    4.4215e-04    2.7634e-05    592.89    0.41    0.47    0.59    16384    3.1043e-04    3.8803e-05    844.46    0.27    0.31    0.41    32768    2.4176e-04    6.0440e-05    1084.32    0.20    0.25    0.30    65536    1.7041e-04    8.5207e-05    1538.28    0.16    0.19    0.24    131072    1.5080e-04    1.5080e-04    1738.36    0.09    0.09    0.17

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    4    6    1    256    0    2    4    1    3    512    0    2    4    6    3    1024    0    2    4    1    3    2048    0    2    4    1    6    4096    0    2    4    1    3    8192    4    5    0    10    7    16384    4    5    10    7    0    32768    4    5    0    10    1    65536    4    5    10    7    3    131072    4    5    9    10    0         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    7    256    1    1    7    512    1    1    3    1024    1    1    6    2048    1    3    7    4096    1    1    5    8192    1    1    2    16384    1    2    3    32768    1    2    7    65536    1    2    11    131072    2    2    11

Protocol Sensitivity Summary for Unidirectional Swap of 131072 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   128    1.4687e-02    1.4343e-05    17.85    0.51    0.27    1.19    256    7.6280e-03    1.4898e-05    34.37    0.48    0.25    1.13    512    3.6489e-03    1.4253e-05    71.84    0.56    0.33    1.25    1024    1.9922e-03    1.5564e-05    131.59    0.49    0.26    1.12    2048    1.0590e-03    1.6547e-05    247.53    0.47    0.26    1.08    4096    6.1244e-04    1.9139e-05    428.03    0.42    0.23    0.94    8192    4.2120e-04    2.6325e-05    622.38    0.46    0.50    0.64    16384    2.9058e-04    3.6322e-05    902.14    0.33    0.37    0.48    32768    2.2088e-04    5.5221e-05    1186.80    0.23    0.27    0.32    65536    1.6877e-04    8.4387e-05    1553.23    0.15    0.17    0.20    131072    1.3919e-04    1.3919e-04    1883.29    0.10    0.12    0.14

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    4    2    1    6    256    0    4    2    1    6    512    0    2    4    1    6    1024    0    4    2    1    6    2048    0    4    2    1    6    4096    0    2    4    1    6    8192    4    5    10    1    7    16384    4    5    10    0    7    32768    4    5    10    7    0    65536    4    5    0    7    1    131072    4    5    10    1    0         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    4    256    1    1    5    512    1    1    4    1024    1    1    5    2048    1    1    4    4096    1    1    6    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    3    65536    1    2    11    131072    1    2    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 10:21:32 EDT.
81139 accesses since 1/2/96.