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. 644.89 9.10 44.3% 1 iter. 1344.15 8.76 44.9% 10 iter. 1522.55 8.49 48.4%

ordered swap using nonblocking send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 628.46 10.42 38.5% 1 iter. 1447.14 9.37 45.8% 10 iter. 1539.29 9.82 44.1% cache inv. w/overlap 607.06 10.50 41.6% 1 iter. w/overlap 1418.12 10.26 45.4% 10 iter. w/overlap 1507.90 10.53 42.8%

ordered swap using nonblocking receive

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 637.30 9.60 42.1% 1 iter. 1407.36 9.58 43.0% 10 iter. 1518.28 9.60 44.4% cache inv. w/overlap 647.34 10.39 43.5% 1 iter. w/overlap 1341.76 9.86 45.7% 10 iter. w/overlap 1528.48 10.13 44.0%

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. 645.48 10.90 42.8% 1 iter. 1411.70 10.66 43.4% 10 iter. 1523.19 10.73 42.0% cache inv. w/overlap 624.01 11.44 38.5% 1 iter. w/overlap 1411.60 11.21 43.2% 10 iter. w/overlap 1528.93 11.46 40.5%

ordered swap using ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 651.11 12.18 22.3% 1 iter. 1481.82 12.20 13.8% 10 iter. 1696.78 11.77 15.2% cache inv. w/overlap 644.12 10.99 20.6% 1 iter. w/overlap 1560.70 10.70 12.7% 10 iter. w/overlap 1800.41 10.53 19.2%

ordered swap using nonblocking ready send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 636.29 12.82 21.9% 1 iter. 1471.90 13.14 14.8% 10 iter. 1681.47 12.92 16.6% cache inv. w/overlap 665.36 11.48 24.2% 1 iter. w/overlap 1497.97 11.28 14.0% 10 iter. w/overlap 1767.70 11.31 15.3%

synchronous

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 638.34 10.12 43.0% 1 iter. 1349.59 10.41 45.5% 10 iter. 1483.14 10.27 45.2%

ordered swap using nonblocking sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 627.18 19.42 16.5% 1 iter. 1358.26 19.66 20.4% 10 iter. 1510.95 19.23 22.2% cache inv. w/overlap 619.79 20.86 17.5% 1 iter. w/overlap 1388.97 19.83 21.0% 10 iter. w/overlap 1518.77 19.61 22.7%

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. 625.79 19.00 19.2% 1 iter. 1424.24 19.35 21.0% 10 iter. 1520.55 19.25 22.3% cache inv. w/overlap 634.53 21.03 16.6% 1 iter. w/overlap 1365.62 20.62 21.5% 10 iter. w/overlap 1508.25 20.57 23.7%

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. 618.22 21.32 15.6% 1 iter. 1355.54 20.47 21.2% 10 iter. 1528.59 20.61 24.0% cache inv. w/overlap 627.04 21.19 16.4% 1 iter. w/overlap 1435.09 20.98 23.0% 10 iter. w/overlap 1516.15 20.61 23.8%

ordered simple swap using sync. send

Data Statistics unidirectional bandwidth estimated latency model error (peak MByte/sec) (usec/msg) (max. rel. error) cache inv. 621.27 19.29 17.5% 1 iter. 1478.03 18.57 20.9% 10 iter. 1522.58 18.67 21.7%

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    1.8605e-02    1.8169e-05    14.09    0.56    0.37    1.34    256    9.2862e-03    1.8137e-05    28.23    0.59    0.39    1.33    512    5.1054e-03    1.9943e-05    51.35    0.55    0.34    1.26    1024    2.8480e-03    2.2250e-05    92.04    0.49    0.33    1.11    2048    1.7130e-03    2.6766e-05    153.03    0.39    0.29    0.88    4096    1.3419e-03    4.1936e-05    195.35    0.30    0.32    0.44    8192    9.3794e-04    5.8621e-05    279.49    0.22    0.26    0.33    16384    7.5240e-04    9.4050e-05    348.41    0.11    0.12    0.18    32768    6.4397e-04    1.6099e-04    407.08    0.07    0.08    0.10    65536    5.0008e-04    2.5004e-04    524.20    0.04    0.04    0.08    131072    4.0805e-04    4.0805e-04    642.43    0.04    0.04    0.06

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    6    3    4096    4    5    1    2    10    8192    4    5    2    10    1    16384    5    4    2    7    0    32768    4    5    0    7    3    65536    4    0    5    10    2    131072    0    4    10    5    6         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    5    256    1    1    5    512    1    1    5    1024    1    1    5    2048    1    1    5    4096    1    1    2    8192    1    1    5    16384    2    2    11    32768    1    3    11    65536    2    7    11    131072    1    8    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    1.7989e-02    1.7567e-05    14.57    0.58    0.38    1.35    256    9.0148e-03    1.7607e-05    29.08    0.59    0.37    1.37    512    4.6771e-03    1.8270e-05    56.05    0.58    0.39    1.30    1024    2.5175e-03    1.9668e-05    104.13    0.53    0.30    1.32    2048    1.3750e-03    2.1484e-05    190.66    0.47    0.28    1.07    4096    9.5423e-04    2.9820e-05    274.72    0.45    0.51    0.66    8192    6.2001e-04    3.8750e-05    422.81    0.29    0.35    0.39    16384    4.1294e-04    5.1618e-05    634.82    0.24    0.29    0.33    32768    3.0663e-04    7.6657e-05    854.93    0.17    0.21    0.24    65536    2.2101e-04    1.1051e-04    1186.10    0.12    0.13    0.16    131072    1.9193e-04    1.9193e-04    1365.85    0.07    0.07    0.16

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    1    6    3    256    0    2    6    1    3    512    0    2    1    6    3    1024    0    2    1    6    3    2048    0    2    1    6    3    4096    4    5    0    10    2    8192    4    5    10    0    1    16384    4    5    10    0    2    32768    4    5    0    10    1    65536    5    4    0    9    2    131072    0    5    7    4    1         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    5    256    1    1    5    512    1    1    5    1024    1    1    5    2048    1    1    5    4096    1    1    2    8192    1    1    2    16384    1    2    4    32768    1    1    11    65536    1    2    11    131072    2    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    1.7715e-02    1.7300e-05    14.80    0.61    0.37    1.40    256    9.0239e-03    1.7625e-05    29.05    0.59    0.36    1.38    512    4.6810e-03    1.8285e-05    56.00    0.56    0.35    1.30    1024    2.3967e-03    1.8724e-05    109.38    0.56    0.35    1.31    2048    1.3027e-03    2.0355e-05    201.23    0.51    0.34    1.17    4096    9.6370e-04    3.0116e-05    272.02    0.42    0.48    0.58    8192    5.8030e-04    3.6269e-05    451.74    0.32    0.37    0.47    16384    3.7253e-04    4.6566e-05    703.69    0.26    0.29    0.36    32768    2.7289e-04    6.8223e-05    960.61    0.19    0.22    0.28    65536    1.9301e-04    9.6503e-05    1358.22    0.12    0.14    0.19    131072    1.5470e-04    1.5470e-04    1694.55    0.10    0.12    0.15

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    6    3    1024    0    2    1    6    3    2048    0    2    1    3    6    4096    4    5    10    0    2    8192    4    5    0    10    1    16384    4    5    0    2    10    32768    4    5    0    2    7    65536    4    5    0    7    10    131072    4    5    0    10    3         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    5    1024    1    1    5    2048    1    1    5    4096    1    1    2    8192    1    2    2    16384    1    2    2    32768    1    2    9    65536    2    2    11    131072    1    2    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    1.9175e-02    1.8726e-05    13.67    0.55    0.25    1.30    256    9.7640e-03    1.9070e-05    26.85    0.53    0.25    1.29    512    5.2941e-03    2.0680e-05    49.52    0.50    0.22    1.24    1024    2.9470e-03    2.3023e-05    88.95    0.45    0.20    1.08    2048    1.7470e-03    2.7296e-05    150.06    0.36    0.16    0.86    4096    1.2399e-03    3.8747e-05    211.42    0.41    0.49    0.56    8192    9.1003e-04    5.6877e-05    288.06    0.26    0.30    0.34    16384    7.1299e-04    8.9124e-05    367.67    0.18    0.21    0.26    32768    6.2299e-04    1.5575e-04    420.79    0.11    0.12    0.15    65536    4.8900e-04    2.4450e-04    536.09    0.06    0.06    0.11    131072    3.8803e-04    3.8803e-04    675.58    0.09    0.11    0.15

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    1    6    4    256    0    2    4    6    1    512    0    2    4    1    6    1024    0    2    4    1    6    2048    0    2    1    4    6    4096    4    5    10    0    7    8192    4    5    10    9    8    16384    4    5    10    2    8    32768    4    5    10    2    0    65536    4    5    8    3    0    131072    4    5    10    6    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    6    256    1    1    6    512    1    1    7    1024    1    1    7    2048    1    1    7    4096    1    2    2    8192    2    2    2    16384    1    2    9    32768    1    2    11    65536    1    5    11    131072    1    1    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    1.8533e-02    1.8099e-05    14.14    0.57    0.27    1.34    256    9.5630e-03    1.8678e-05    27.41    0.54    0.25    1.28    512    4.8730e-03    1.9035e-05    53.79    0.53    0.24    1.28    1024    2.5727e-03    2.0099e-05    101.89    0.49    0.22    1.21    2048    1.3371e-03    2.0891e-05    196.06    0.51    0.24    1.19    4096    9.0802e-04    2.8376e-05    288.70    0.57    0.68    0.75    8192    5.4204e-04    3.3878e-05    483.62    0.48    0.56    0.65    16384    3.6183e-04    4.5228e-05    724.50    0.40    0.46    0.56    32768    2.8706e-04    7.1764e-05    913.22    0.24    0.26    0.37    65536    2.2069e-04    1.1035e-04    1187.82    0.12    0.15    0.21    131072    1.9205e-04    1.9205e-04    1365.01    0.12    0.15    0.21

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    6    1    4    256    0    2    4    6    1    512    0    2    4    1    6    1024    0    2    4    6    1    2048    0    2    1    4    5    4096    4    5    10    8    0    8192    4    5    0    10    8    16384    4    5    10    8    1    32768    4    5    2    0    6    65536    4    5    0    7    10    131072    4    5    7    10    9         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    5    256    1    1    5    512    1    1    6    1024    1    1    7    2048    1    1    6    4096    1    2    2    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    1    1    3    65536    2    2    11    131072    2    3    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    1.8568e-02    1.8133e-05    14.12    0.56    0.27    1.30    256    9.4499e-03    1.8457e-05    27.74    0.54    0.26    1.29    512    4.8926e-03    1.9112e-05    53.58    0.52    0.24    1.25    1024    2.5651e-03    2.0040e-05    102.20    0.48    0.21    1.20    2048    1.3762e-03    2.1503e-05    190.48    0.44    0.18    1.10    4096    8.5150e-04    2.6609e-05    307.86    0.62    0.72    0.87    8192    5.2060e-04    3.2537e-05    503.54    0.49    0.58    0.67    16384    3.6069e-04    4.5086e-05    726.78    0.32    0.37    0.42    32768    2.6370e-04    6.5926e-05    994.09    0.24    0.28    0.32    65536    1.8500e-04    9.2500e-05    1416.99    0.17    0.20    0.22    131072    1.4549e-04    1.4549e-04    1801.74    0.16    0.19    0.23

Five Fastest Protocols Msg Size 1st 2nd 3rd 4th 5th   128    0    2    4    1    6    256    0    2    4    1    6    512    0    2    4    1    6    1024    0    2    4    1    6    2048    0    2    4    1    6    4096    4    5    10    0    7    8192    4    5    10    0    2    16384    5    4    0    10    1    32768    4    5    10    8    7    65536    4    5    10    0    7    131072    4    5    0    9    2         Number of Proctocols With Runtimes Within X% of Min Msg Size 1% 5% 25%   128    1    1    5    256    1    1    5    512    1    1    6    1024    1    1    7    2048    1    1    7    4096    1    1    2    8192    1    1    2    16384    1    1    2    32768    2    2    2    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 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 10:22:28 EDT.
86502 accesses since 1/2/96.