Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

(unordered swap of 128KB 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. 797.50 11.56 36.5% 1 iter. 1707.11 11.68 49.1% 10 iter. 2164.61 11.76 44.9% cache inv. w/overlap 796.75 12.15 33.7% 1 iter. w/overlap 1873.10 11.90 48.3% 10 iter. w/overlap 2115.87 11.15 49.9%

unordered swap using nonblocking receive

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 806.68 9.87 36.0% 1 iter. 1820.38 9.27 49.5% 10 iter. 2008.03 9.79 46.6% cache inv. w/overlap 827.01 10.43 38.8% 1 iter. w/overlap 1770.55 9.96 47.1% 10 iter. w/overlap 2021.16 9.84 48.4%

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. 819.20 11.80 48.0% 1 iter. 1808.41 11.85 48.4% 10 iter. 1817.83 11.96 47.0% cache inv. w/overlap 827.01 13.41 38.5% 1 iter. w/overlap 1873.10 12.76 47.5% 10 iter. w/overlap 2134.77 12.40 46.5%

unordered swap using ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 799.93 18.23 5.7% 1 iter. 1684.30 18.05 19.9% 10 iter. 2057.66 17.54 19.6% cache inv. w/overlap 837.56 11.13 7.7% 1 iter. w/overlap 1986.47 10.26 10.4% 10 iter. w/overlap 2261.90 10.09 17.4%

unordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 799.35 20.21 6.6% 1 iter. 1779.74 20.18 13.7% 10 iter. 2075.53 20.09 18.5% cache inv. w/overlap 848.39 13.11 5.7% 1 iter. w/overlap 1923.38 13.60 11.7% 10 iter. w/overlap 2249.31 12.53 18.0%

native sendrecv

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 840.28 8.53 41.4% 1 iter. 1748.03 8.20 48.7% 10 iter. 1951.15 8.27 52.9%

unordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics bidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 816.57 23.91 13.8% 1 iter. 1751.52 23.01 28.7% 10 iter. 2192.01 23.05 19.3% cache inv. w/overlap 791.94 25.17 9.3% 1 iter. w/overlap 1770.55 24.22 17.7% 10 iter. w/overlap 2132.90 24.27 22.1%

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. 800.23 23.01 8.1% 1 iter. 1820.38 21.32 14.8% 10 iter. 2055.93 21.85 23.5% cache inv. w/overlap 806.68 22.20 10.4% 1 iter. w/overlap 1825.52 23.84 16.6% 10 iter. w/overlap 1979.85 23.12 29.3%

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. 830.27 25.91 19.4% 1 iter. 1844.82 26.12 21.5% 10 iter. 1928.97 26.02 19.1% cache inv. w/overlap 827.01 27.06 17.8% 1 iter. w/overlap 1837.80 26.85 22.0% 10 iter. w/overlap 2103.59 26.65 24.3%

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    9.2100e-03    8.9941e-06    28.46    0.94    1.04    2.02    256    4.8450e-03    9.4629e-06    54.11    0.89    0.95    2.00    512    2.8509e-03    1.1136e-05    91.95    0.70    0.80    1.53    1024    1.6270e-03    1.2711e-05    161.12    0.63    0.67    1.43    2048    9.5713e-04    1.4955e-05    273.88    0.56    0.60    1.23    4096    9.1898e-04    2.8718e-05    285.25    0.17    0.12    0.46    8192    6.1393e-04    3.8370e-05    426.99    0.17    0.12    0.48    16384    4.5021e-04    5.6277e-05    582.27    0.13    0.06    0.50    32768    3.7897e-04    9.4742e-05    691.73    0.05    0.06    0.08    65536    3.3295e-04    1.6648e-04    787.33    0.04    0.04    0.07    131072    3.1602e-04    3.1602e-04    829.51    0.04    0.04    0.10

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

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    8.9170e-03    8.7080e-06    29.40    0.94    1.03    2.04    256    4.7185e-03    9.2158e-06    55.56    0.86    0.89    1.90    512    2.4240e-03    9.4688e-06    108.15    0.86    0.90    1.97    1024    1.3100e-03    1.0234e-05    200.11    0.79    0.87    1.64    2048    7.3004e-04    1.1407e-05    359.08    0.71    0.84    1.48    4096    6.8400e-04    2.1375e-05    383.25    0.31    0.29    0.51    8192    4.2701e-04    2.6688e-05    613.91    0.15    0.15    0.30    16384    2.7394e-04    3.4243e-05    956.93    0.12    0.10    0.39    32768    1.9002e-04    4.7505e-05    1379.56    0.10    0.10    0.19    65536    1.5092e-04    7.5459e-05    1736.99    0.07    0.09    0.14    131072    1.4591e-04    1.4591e-04    1796.59    0.15    0.19    0.34

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

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    8.7656e-03    8.5602e-06    29.91    0.98    1.06    2.11    256    4.5301e-03    8.8479e-06    57.87    0.94    1.01    2.08    512    2.2860e-03    8.9297e-06    114.67    0.96    1.07    2.07    1024    1.2173e-03    9.5101e-06    215.35    0.89    0.97    1.87    2048    6.8785e-04    1.0748e-05    381.11    0.75    0.82    1.60    4096    6.5351e-04    2.0422e-05    401.14    0.30    0.30    0.52    8192    3.8741e-04    2.4213e-05    676.66    0.22    0.21    0.47    16384    2.4336e-04    3.0420e-05    1077.18    0.20    0.13    0.57    32768    1.7080e-04    4.2701e-05    1534.77    0.17    0.08    0.58    65536    1.3581e-04    6.7903e-05    1930.27    0.10    0.03    0.42    131072    1.2569e-04    1.2569e-04    2085.57    0.05    0.02    0.22

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

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    9.6691e-03    9.4424e-06    27.11    0.73    0.41    1.96    256    5.0470e-03    9.8574e-06    51.94    0.70    0.33    1.93    512    2.9960e-03    1.1703e-05    87.50    0.57    0.28    1.53    1024    1.6010e-03    1.2508e-05    163.74    0.56    0.27    1.48    2048    9.9301e-04    1.5516e-05    263.99    0.42    0.17    1.22    4096    6.4492e-04    2.0154e-05    406.47    0.60    0.65    0.98    8192    4.8697e-04    3.0436e-05    538.32    0.40    0.39    0.87    16384    3.9547e-04    4.9433e-05    662.87    0.27    0.23    0.59    32768    3.3195e-04    8.2987e-05    789.72    0.17    0.17    0.46    65536    3.1507e-04    1.5754e-04    832.02    0.06    0.08    0.11    131072    3.1373e-04    3.1373e-04    835.56    0.04    0.04    0.10

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

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    9.5180e-03    9.2949e-06    27.54    0.73    0.36    1.97    256    4.6970e-03    9.1738e-06    55.81    0.77    0.41    2.09    512    2.5760e-03    1.0062e-05    101.76    0.67    0.31    1.78    1024    1.4060e-03    1.0984e-05    186.45    0.58    0.30    1.71    2048    7.6389e-04    1.1936e-05    343.17    0.54    0.25    1.42    4096    4.9198e-04    1.5374e-05    532.84    0.77    0.84    1.14    8192    3.0273e-04    1.8921e-05    865.92    0.57    0.66    0.89    16384    2.1899e-04    2.7373e-05    1197.07    0.34    0.37    0.74    32768    1.7297e-04    4.3243e-05    1515.52    0.18    0.21    0.30    65536    1.4473e-04    7.2367e-05    1811.22    0.12    0.15    0.20    131072    1.4699e-04    1.4699e-04    1783.47    0.10    0.06    0.39

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

Protocol Sensitivity Summary for Bidirectional 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    8.7524e-03    8.5473e-06    29.95    0.82    0.46    2.14    256    4.4376e-03    8.6672e-06    59.07    0.82    0.44    2.12    512    2.4222e-03    9.4617e-06    108.23    0.72    0.36    1.92    1024    1.2434e-03    9.7141e-06    210.83    0.72    0.38    1.83    2048    6.8740e-04    1.0741e-05    381.36    0.64    0.35    1.66    4096    4.2770e-04    1.3366e-05    612.92    0.91    1.02    1.27    8192    2.5671e-04    1.6044e-05    1021.19    0.77    0.89    1.09    16384    1.8237e-04    2.2796e-05    1437.45    0.46    0.56    0.65    32768    1.3900e-04    3.4750e-05    1885.95    0.30    0.35    0.48    65536    1.1590e-04    5.7948e-05    2261.90    0.17    0.20    0.23    131072    1.1530e-04    1.1530e-04    2273.60    0.09    0.09    0.22

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    6    2    4    1    3    256    6    2    4    1    5    512    6    2    4    1    3    1024    6    4    2    1    5    2048    6    2    4    1    3    4096    4    5    6    2    8    8192    4    5    6    2    8    16384    4    5    6    8    2    32768    4    5    6    2    8    65536    4    5    6    8    1    131072    4    5    8    3    2         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    3    256    1    1    3    512    1    1    3    1024    1    1    3    2048    1    1    3    4096    1    1    2    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    2    2    65536    1    2    9    131072    1    2    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 10:22:15 EDT.
86219 accesses since 1/2/96.