Performance Studies using COMMTEST

IBM p690 SWAP Performance

(ordered swap of 2MB 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. 985.33 0.17 82.8% 1 iter. 1101.01 -0.34 87.3% 10 iter. 1606.83 -0.94 96.8%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 969.25 0.30 83.1% 1 iter. 1107.96 1.40 80.1% 10 iter. 1603.96 0.59 86.2% cache inv. w/overlap 962.90 1.53 79.0% 1 iter. w/overlap 1110.20 1.46 80.8% 10 iter. w/overlap 1587.96 0.25 88.0%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 968.82 0.39 82.8% 1 iter. 1118.45 0.34 84.6% 10 iter. 1615.97 -0.01 88.9% cache inv. w/overlap 970.68 0.63 82.3% 1 iter. w/overlap 1119.67 -0.28 88.3% 10 iter. w/overlap 1610.16 0.02 88.9%

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. 962.53 2.29 76.7% 1 iter. 1120.59 1.68 80.4% 10 iter. 1583.97 1.29 83.7% cache inv. w/overlap 958.47 2.40 76.0% 1 iter. w/overlap 1124.50 2.21 78.9% 10 iter. w/overlap 1593.83 1.16 84.7%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 970.91 13.31 29.7% 1 iter. 1126.58 12.15 30.4% 10 iter. 1716.51 11.84 36.1% cache inv. w/overlap 978.84 10.90 31.9% 1 iter. w/overlap 1128.04 11.33 32.2% 10 iter. w/overlap 1714.69 9.99 36.4%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 976.77 13.10 31.4% 1 iter. 1127.76 13.64 30.9% 10 iter. 1685.81 13.21 36.0% cache inv. w/overlap 966.87 12.29 30.6% 1 iter. w/overlap 1129.04 11.70 31.0% 10 iter. w/overlap 1728.32 10.91 36.8%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 972.72 0.51 83.0% 1 iter. 1119.99 1.47 80.4% 10 iter. 1599.08 0.78 86.3%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 959.05 19.88 26.6% 1 iter. 1126.30 19.89 26.4% 10 iter. 1590.48 19.98 31.5% cache inv. w/overlap 981.13 20.64 27.1% 1 iter. w/overlap 1122.99 21.50 25.2% 10 iter. w/overlap 1580.53 20.31 30.5%

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. 973.02 18.90 27.9% 1 iter. 1109.32 20.74 23.8% 10 iter. 1615.05 19.32 33.3% cache inv. w/overlap 967.11 19.84 27.8% 1 iter. w/overlap 1107.59 20.21 27.2% 10 iter. w/overlap 1606.11 20.03 31.6%

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. 960.87 20.56 26.5% 1 iter. 1103.20 20.69 25.8% 10 iter. 1592.80 20.81 31.8% cache inv. w/overlap 975.20 21.57 26.5% 1 iter. w/overlap 1122.06 22.13 24.5% 10 iter. w/overlap 1585.20 21.41 31.8%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 964.22 19.57 25.5% 1 iter. 1089.16 18.95 24.9% 10 iter. 1613.32 18.36 32.9%

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    2.5983e-02    2.5374e-05    161.43    0.40    0.26    0.91    4096    1.9230e-02    3.7558e-05    218.12    0.36    0.43    0.49    8192    1.3372e-02    5.2234e-05    313.66    0.23    0.26    0.34    16384    1.0173e-02    7.9476e-05    412.30    0.15    0.18    0.22    32768    8.5740e-03    1.3397e-04    489.19    0.08    0.09    0.12    65536    6.6470e-03    2.0772e-04    631.01    0.05    0.06    0.09    131072    5.3359e-03    3.3349e-04    786.06    0.04    0.05    0.06    262144    4.7365e-03    5.9206e-04    885.52    0.03    0.03    0.05    524288    4.4815e-03    1.1204e-03    935.92    0.02    0.02    0.03    1048576    4.3410e-03    2.1705e-03    966.21    0.01    0.01    0.03    2097152    4.4788e-03    4.4788e-03    936.47    0.01    0.02    0.03

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    1    2    6    3    4096    4    5    0    10    7    8192    4    5    0    10    2    16384    4    5    0    10    7    32768    4    5    10    8    2    65536    4    5    0    1    10    131072    4    5    10    0    3    262144    4    6    5    2    10    524288    4    2    0    7    5    1048576    2    6    5    7    0    2097152    1    6    0    5    3         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    5    4096    1    1    2    8192    1    2    4    16384    1    2    11    32768    1    2    11    65536    2    3    11    131072    1    5    11    262144    1    11    11    524288    2    11    11    1048576    5    11    11    2097152    4    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    2.4509e-02    2.3935e-05    171.13    0.45    0.31    0.99    4096    1.9572e-02    3.8227e-05    214.30    0.29    0.34    0.42    8192    1.2373e-02    4.8334e-05    338.97    0.26    0.30    0.37    16384    9.5487e-03    7.4599e-05    439.25    0.13    0.15    0.20    32768    7.5870e-03    1.1855e-04    552.83    0.11    0.12    0.16    65536    5.8230e-03    1.8197e-04    720.30    0.08    0.09    0.11    131072    4.7231e-03    2.9520e-04    888.03    0.05    0.05    0.07    262144    4.1688e-03    5.2110e-04    1006.12    0.04    0.04    0.06    524288    3.9040e-03    9.7600e-04    1074.36    0.02    0.01    0.04    1048576    3.7406e-03    1.8703e-03    1121.30    0.02    0.02    0.04    2097152    3.6249e-03    3.6249e-03    1157.08    0.03    0.03    0.04

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    6    3    4096    4    5    0    10    1    8192    4    5    10    0    8    16384    4    5    0    10    2    32768    4    5    10    1    8    65536    4    5    0    8    10    131072    5    4    10    6    2    262144    5    0    4    8    2    524288    6    5    8    0    10    1048576    5    6    2    1    4    2097152    6    7    8    1    5         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    5    4096    1    2    2    8192    1    2    2    16384    2    2    11    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    2    4    11    262144    1    9    11    524288    3    11    11    1048576    3    11    11    2097152    1    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    2.1116e-02    2.0621e-05    198.63    0.51    0.31    1.16    4096    1.5481e-02    3.0237e-05    270.93    0.43    0.51    0.61    8192    9.3922e-03    3.6688e-05    446.57    0.33    0.38    0.47    16384    6.2905e-03    4.9144e-05    666.77    0.24    0.28    0.35    32768    4.7120e-03    7.3625e-05    890.13    0.17    0.20    0.24    65536    3.3120e-03    1.0350e-04    1266.41    0.13    0.16    0.18    131072    2.6995e-03    1.6872e-04    1553.73    0.09    0.11    0.14    262144    2.4435e-03    3.0544e-04    1716.51    0.06    0.07    0.08    524288    2.7106e-03    6.7765e-04    1547.37    0.04    0.04    0.05    1048576    3.5608e-03    1.7804e-03    1177.91    0.03    0.03    0.04    2097152    3.8428e-03    3.8428e-03    1091.47    0.02    0.02    0.03

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    1    3    6    4096    4    5    10    0    2    8192    4    5    0    10    1    16384    4    5    10    0    8    32768    4    5    0    10    2    65536    4    5    2    10    0    131072    4    5    10    0    2    262144    4    5    2    8    10    524288    5    2    4    8    1    1048576    4    0    5    2    3    2097152    9    2    4    1    0         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    5    4096    1    1    2    8192    1    1    2    16384    1    2    4    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    1    2    11    262144    1    2    11    524288    1    9    11    1048576    1    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    2.6604e-02    2.5980e-05    157.66    0.38    0.16    0.92    4096    1.8440e-02    3.6016e-05    227.46    0.43    0.53    0.57    8192    1.2632e-02    4.9345e-05    332.03    0.31    0.37    0.41    16384    9.7800e-03    7.6407e-05    428.86    0.20    0.24    0.28    32768    8.3461e-03    1.3041e-04    502.55    0.12    0.14    0.16    65536    6.4066e-03    2.0021e-04    654.68    0.10    0.12    0.14    131072    5.3721e-03    3.3576e-04    780.76    0.04    0.05    0.06    262144    4.7660e-03    5.9575e-04    880.05    0.03    0.04    0.05    524288    4.4810e-03    1.1202e-03    936.03    0.02    0.02    0.03    1048576    4.3499e-03    2.1750e-03    964.22    0.01    0.01    0.03    2097152    4.5121e-03    4.5121e-03    929.57    0.01    0.01    0.03

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    4    1    6    4096    4    5    10    0    2    8192    4    5    10    0    7    16384    4    5    0    10    9    32768    4    5    10    0    2    65536    4    5    10    0    7    131072    4    5    10    8    2    262144    5    4    10    6    7    524288    4    2    5    8    3    1048576    10    1    0    2    8    2097152    6    2    5    3    10         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    7    4096    1    2    2    8192    1    2    2    16384    1    2    8    32768    1    2    11    65536    1    2    11    131072    2    4    11    262144    2    11    11    524288    2    11    11    1048576    6    11    11    2097152    8    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    2.5589e-02    2.4989e-05    163.91    0.40    0.18    0.97    4096    1.7228e-02    3.3649e-05    243.45    0.48    0.58    0.65    8192    1.1739e-02    4.5856e-05    357.30    0.34    0.40    0.45    16384    8.8381e-03    6.9047e-05    474.57    0.23    0.28    0.32    32768    7.5550e-03    1.1805e-04    555.17    0.13    0.15    0.17    65536    5.7521e-03    1.7975e-04    729.18    0.09    0.11    0.14    131072    4.6890e-03    2.9306e-04    894.50    0.06    0.06    0.08    262144    4.2050e-03    5.2562e-04    997.46    0.03    0.03    0.04    524288    3.8620e-03    9.6551e-04    1086.04    0.03    0.04    0.06    1048576    3.8010e-03    1.9005e-03    1103.48    0.01    0.01    0.01    2097152    3.6820e-03    3.6820e-03    1139.13    0.02    0.01    0.06

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    4    1    6    4096    4    5    10    0    7    8192    4    5    0    10    7    16384    4    5    10    0    2    32768    5    4    10    0    7    65536    5    4    10    2    6    131072    4    5    0    10    3    262144    4    5    1    10    0    524288    4    9    6    5    7    1048576    4    9    6    7    0    2097152    0    10    3    9    4         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    7    4096    1    1    2    8192    1    2    2    16384    1    2    3    32768    2    2    11    65536    2    2    11    131072    1    2    11    262144    2    11    11    524288    2    10    11    1048576    6    11    11    2097152    3    10    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    2.1803e-02    2.1292e-05    192.37    0.46    0.20    1.15    4096    1.4139e-02    2.7614e-05    296.66    0.58    0.69    0.82    8192    8.6644e-03    3.3845e-05    484.08    0.46    0.55    0.60    16384    5.9016e-03    4.6106e-05    710.71    0.34    0.39    0.45    32768    4.4659e-03    6.9780e-05    939.18    0.23    0.28    0.31    65536    3.2314e-03    1.0098e-04    1297.97    0.17    0.20    0.21    131072    2.6273e-03    1.6421e-04    1596.43    0.13    0.15    0.18    262144    2.4268e-03    3.0335e-04    1728.32    0.07    0.08    0.09    524288    2.7156e-03    6.7890e-04    1544.52    0.04    0.04    0.06    1048576    3.6473e-03    1.8237e-03    1149.97    0.01    0.01    0.02    2097152    3.8755e-03    3.8755e-03    1082.26    0.01    0.01    0.02

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   2048    0    2    4    1    6    4096    4    5    10    0    2    8192    4    5    10    0    2    16384    4    5    10    0    1    32768    4    5    10    0    1    65536    4    5    0    10    2    131072    4    5    0    8    10    262144    5    4    0    10    2    524288    5    4    6    3    7    1048576    5    4    8    10    0    2097152    0    9    2    4    7         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   2048    1    1    7    4096    1    1    2    8192    1    1    2    16384    1    2    2    32768    1    2    2    65536    1    2    11    131072    1    2    11    262144    2    2    11    524288    1    9    11    1048576    4    11    11    2097152    4    11    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 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 10:22:24 EDT.
86437 accesses since 1/2/96.