Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

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

unordered swap using nonblocking send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1099.55 -1.08 83.6% 1 iter. 1217.61 -0.74 83.1% 10 iter. 1951.32 0.01 85.1% cache inv. w/overlap 1093.70 -1.87 88.6% 1 iter. w/overlap 1229.28 -2.32 93.7% 10 iter. w/overlap 1977.61 -0.75 90.9%

unordered swap using nonblocking receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1104.03 -2.86 94.1% 1 iter. 1274.09 -2.87 97.6% 10 iter. 1930.80 -2.21 100.7% cache inv. w/overlap 1119.99 -2.95 95.2% 1 iter. w/overlap 1253.54 -3.10 98.8% 10 iter. w/overlap 1953.48 -3.52 111.9%

unordered swap using nonblocking send and receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1122.99 -5.48 111.0% 1 iter. 1218.66 -4.04 104.3% 10 iter. 1766.10 -3.09 105.5% cache inv. w/overlap 1109.25 -5.17 108.4% 1 iter. w/overlap 1265.27 -4.94 110.1% 10 iter. w/overlap 1877.34 -1.56 95.8%

unordered swap using ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1113.58 19.72 4.7% 1 iter. 1250.61 17.97 4.4% 10 iter. 1908.99 18.18 28.9% cache inv. w/overlap 1107.26 12.37 3.6% 1 iter. w/overlap 1255.44 11.37 3.0% 10 iter. w/overlap 2058.06 10.57 34.6%

unordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1115.98 20.78 4.6% 1 iter. 1234.50 22.53 5.7% 10 iter. 1952.65 20.43 31.3% cache inv. w/overlap 1100.58 14.61 4.2% 1 iter. w/overlap 1258.43 13.60 1.3% 10 iter. w/overlap 2060.37 13.06 34.3%

native sendrecv

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1104.62 -2.13 88.7% 1 iter. 1264.49 -2.47 94.4% 10 iter. 1937.96 -4.40 121.2%

unordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1127.81 26.79 6.2% 1 iter. 1257.39 26.76 9.7% 10 iter. 1934.54 23.26 30.4% cache inv. w/overlap 1106.79 28.93 8.7% 1 iter. w/overlap 1266.03 28.26 8.7% 10 iter. w/overlap 1989.11 24.41 33.6%

unordered swap using nonblocking receive with sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1102.58 24.45 5.7% 1 iter. 1231.47 24.48 7.1% 10 iter. 1934.80 23.16 30.3% cache inv. w/overlap 1090.89 25.54 5.7% 1 iter. w/overlap 1250.16 25.57 6.5% 10 iter. w/overlap 1896.76 24.12 27.5%

unordered swap using nonblocking sync. send and receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 1106.08 26.61 34.5% 1 iter. 1240.55 27.89 30.0% 10 iter. 1766.84 25.31 34.6% cache inv. w/overlap 1099.44 27.64 31.5% 1 iter. w/overlap 1266.84 28.25 33.5% 10 iter. w/overlap 1886.36 25.61 28.1%

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    1.4340e-02    1.4004e-05    292.49    0.58    0.63    1.33    4096    1.3236e-02    2.5852e-05    316.88    0.25    0.23    0.50    8192    8.6401e-03    3.3751e-05    485.44    0.20    0.13    0.55    16384    6.2110e-03    4.8523e-05    675.31    0.19    0.06    0.67    32768    4.9816e-03    7.7837e-05    841.96    0.18    0.04    0.69    65536    4.3391e-03    1.3560e-04    966.64    0.12    0.02    0.52    131072    4.1450e-03    2.5906e-04    1011.89    0.09    0.06    0.29    262144    3.9355e-03    4.9194e-04    1065.76    0.03    0.01    0.15    524288    3.8652e-03    9.6630e-04    1085.14    0.02    0.02    0.06    1048576    3.7994e-03    1.8997e-03    1103.93    0.02    0.01    0.08    2097152    3.8533e-03    3.8533e-03    1088.48    0.01    0.01    0.02

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    1    3    4    4096    4    5    6    8    2    8192    4    5    6    8    2    16384    4    6    5    2    8    32768    4    6    2    8    1    65536    8    5    6    4    1    131072    5    4    7    1    8    262144    6    3    7    4    2    524288    1    4    2    7    6    1048576    7    8    5    4    1    2097152    1    6    8    4    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    2    4    4096    1    1    5    8192    1    1    7    16384    1    1    7    32768    1    6    7    65536    1    7    7    131072    4    4    7    262144    4    8    9    524288    3    8    9    1048576    3    8    9    2097152    4    9    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    1.4063e-02    1.3733e-05    298.25    0.58    0.59    1.35    4096    1.3135e-02    2.5654e-05    319.32    0.22    0.22    0.43    8192    8.2685e-03    3.2299e-05    507.26    0.20    0.11    0.58    16384    5.7660e-03    4.5047e-05    727.42    0.19    0.09    0.66    32768    4.5151e-03    7.0548e-05    928.96    0.19    0.06    0.78    65536    3.9106e-03    1.2221e-04    1072.55    0.10    0.02    0.45    131072    3.6680e-03    2.2925e-04    1143.50    0.10    0.08    0.28    262144    3.4530e-03    4.3163e-04    1214.68    0.05    0.03    0.18    524288    3.3976e-03    8.4939e-04    1234.50    0.03    0.01    0.11    1048576    3.3170e-03    1.6585e-03    1264.49    0.04    0.03    0.11    2097152    3.2409e-03    3.2409e-03    1294.19    0.04    0.04    0.16

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    1    3    4    4096    4    5    6    8    2    8192    4    5    6    8    2    16384    4    6    8    5    7    32768    4    6    8    5    7    65536    5    4    6    7    1    131072    4    1    5    7    2    262144    8    5    1    6    7    524288    5    2    7    6    1    1048576    6    7    2    4    5    2097152    8    5    4    6    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    2    4    4096    1    1    7    8192    1    1    7    16384    1    1    7    32768    1    4    7    65536    3    7    7    131072    3    4    7    262144    2    5    9    524288    3    7    9    1048576    3    7    9    2097152    2    8    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    1.1039e-02    1.0781e-05    379.94    0.77    0.85    1.62    4096    1.1108e-02    2.1696e-05    377.58    0.25    0.22    0.44    8192    6.3825e-03    2.4932e-05    657.16    0.21    0.18    0.41    16384    4.0337e-03    3.1514e-05    1039.81    0.20    0.12    0.56    32768    2.8995e-03    4.5305e-05    1446.54    0.20    0.08    0.66    65536    2.3538e-03    7.3557e-05    1781.91    0.11    0.02    0.44    131072    2.1810e-03    1.3631e-04    1923.11    0.07    0.03    0.22    262144    2.1480e-03    2.6850e-04    1952.65    0.03    0.01    0.11    524288    2.4076e-03    6.0190e-04    1742.11    0.02    0.02    0.03    1048576    2.9891e-03    1.4946e-03    1403.18    0.01    0.01    0.03    2097152    3.0480e-03    3.0480e-03    1376.09    0.07    0.04    0.23

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    3    1    4    4096    4    5    6    2    8    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    6    2    8    32768    4    5    2    6    8    65536    4    6    1    7    2    131072    1    5    7    4    8    262144    5    1    6    8    7    524288    8    6    3    2    9    1048576    5    4    1    6    2    2097152    6    7    2    1    5         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    2    4096    1    1    5    8192    1    1    6    16384    1    1    7    32768    1    2    7    65536    2    7    7    131072    4    6    9    262144    5    7    9    524288    3    9    9    1048576    5    9    9    2097152    2    6    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    1.4543e-02    1.4202e-05    288.41    0.50    0.24    1.39    4096    9.8439e-03    1.9226e-05    426.08    0.66    0.70    1.10    8192    6.7160e-03    2.6234e-05    624.52    0.51    0.46    1.05    16384    5.2420e-03    4.0953e-05    800.14    0.39    0.29    0.98    32768    4.4491e-03    6.9517e-05    942.74    0.30    0.18    0.89    65536    4.0842e-03    1.2763e-04    1026.95    0.20    0.11    0.53    131072    4.0165e-03    2.5103e-04    1044.27    0.10    0.07    0.32    262144    3.9120e-03    4.8900e-04    1072.17    0.04    0.02    0.16    524288    3.8220e-03    9.5549e-04    1097.42    0.02    0.02    0.06    1048576    3.7450e-03    1.8725e-03    1119.99    0.03    0.03    0.05    2097152    3.8490e-03    3.8490e-03    1089.70    0.02    0.02    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    4    1    3    4096    4    5    6    2    8    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    2    6    8    32768    4    5    6    2    8    65536    4    5    7    8    2    131072    4    5    7    1    2    262144    4    5    8    2    1    524288    4    5    2    9    7    1048576    2    4    9    1    6    2097152    8    3    4    5    6         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    2    5    4096    1    1    2    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    7    65536    2    2    6    131072    2    4    7    262144    1    8    9    524288    1    8    9    1048576    1    8    9    2097152    2    9    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    1.4027e-02    1.3698e-05    299.02    0.51    0.23    1.42    4096    9.2580e-03    1.8082e-05    453.04    0.71    0.76    1.14    8192    6.3200e-03    2.4687e-05    663.66    0.51    0.49    1.04    16384    4.7630e-03    3.7211e-05    880.60    0.41    0.36    0.99    32768    4.0649e-03    6.3514e-05    1031.83    0.31    0.19    0.89    65536    3.5980e-03    1.1244e-04    1165.74    0.19    0.12    0.57    131072    3.5430e-03    2.2144e-04    1183.82    0.11    0.06    0.31    262144    3.4180e-03    4.2725e-04    1227.13    0.06    0.04    0.16    524288    3.4080e-03    8.5199e-04    1230.74    0.03    0.02    0.10    1048576    3.3273e-03    1.6636e-03    1260.58    0.03    0.02    0.07    2097152    3.2731e-03    3.2731e-03    1281.44    0.04    0.02    0.14

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    4    1    3    4096    4    5    6    2    8    8192    4    5    6    8    2    16384    4    5    6    8    2    32768    4    5    6    2    8    65536    4    5    6    8    1    131072    4    5    7    1    2    262144    5    6    4    8    1    524288    8    5    4    6    1    1048576    6    2    4    7    5    2097152    3    8    7    2    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    2    6    4096    1    1    2    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    7    65536    1    2    7    131072    1    3    7    262144    1    6    9    524288    3    7    9    1048576    2    8    9    2097152    1    7    9

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    1.1182e-02    1.0920e-05    375.09    0.63    0.34    1.59    4096    7.2275e-03    1.4116e-05    580.33    0.84    0.94    1.20    8192    4.4619e-03    1.7429e-05    940.03    0.67    0.77    0.97    16384    3.0797e-03    2.4060e-05    1361.94    0.45    0.52    0.64    32768    2.3712e-03    3.7050e-05    1768.86    0.29    0.33    0.42    65536    2.0380e-03    6.3687e-05    2058.06    0.15    0.20    0.20    131072    2.0357e-03    1.2723e-04    2060.37    0.09    0.13    0.15    262144    2.0573e-03    2.5717e-04    2038.70    0.05    0.04    0.09    524288    2.3558e-03    5.8895e-04    1780.41    0.03    0.03    0.05    1048576    2.9369e-03    1.4684e-03    1428.14    0.02    0.02    0.04    2097152    3.1207e-03    3.1207e-03    1344.01    0.01    0.00    0.03

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    6    2    4    1    5    4096    4    5    8    6    2    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    6    2    8    32768    4    5    6    8    2    65536    4    5    6    1    3    131072    5    4    1    7    6    262144    5    4    7    1    2    524288    4    5    8    6    3    1048576    4    5    9    1    6    2097152    1    2    4    8    6         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    3    4096    1    1    2    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    1    2    65536    1    2    9    131072    2    2    9    262144    2    5    9    524288    2    9    9    1048576    3    9    9    2097152    7    9    9

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 are not in the same 8 processor Multichip Module (MCM), preventing both L2 cache sharing and snooping.

---

Patrick H. Worley / ( worleyph@ornl.gov)
Last Modified Monday, 15-Jul-2002 10:22:11 EDT.
81068 accesses since 1/2/96.