Tips on improving FFTW performance for my Fortran solver?

I use a pseudospectral DNS code for fluid simulations (a code I inherited) and I’m trying to boost performance by replacing the old FFT routines with equivalent FFTW routines. I have done this successfully in that I am getting the correct answers in my test cases, but I feel like I’m doing some things inefficiently, and I would appreciate tips on specific things that might improve my code. I will show a sample code snippet of the FFT routines and then ask specific questions based on what I’ve observed so far.

Sample Code:

! Complex array u of size (nyp,nz,nx/2) is stored in us and normalized before transform
! mx = (3/2)nx, mz = (3/2)nz for de-aliasing

...

complex(C_DOUBLE_COMPLEX),dimension(nyp,mz,mx) :: us,aspec
real(C_DOUBLE),dimension(nyp,mz,mx) :: up,aphys

...

! Plan FFTW transforms with dummy variables
planZb = fftw_plan_dft_1d(mz,aspec,aspec,FFTW_BACKWARD,FFTW_PATIENT)
planXb = fftw_plan_dft_c2r_1d(mx,aspec,aphys,FFTW_PATIENT)
planY  = fftw_plan_r2r_1d(nyp,aphys,aphys,FFTW_REDFT00,FFTW_PATIENT)

...

! Complex --> Complex z-transform
do k = 1,nxh
    do i = 1,nyp
        call fftw_execute_dft(planZb,us(i,:,k),us(i,:,k))
        .
        .
        .
    end do
end do

! Complex --> Real x-transform
do j = 1,mz
    do i = 1,nyp
        call fftw_execute_dft_c2r(planXb,us(i,j,:),up(i,j,:))
        .
        .
        .
    end do
end do

! Real --> Real y-transform (DCT-I)
do k = 1,mx
    do j = 1,mz
        call fftw_execute_r2r(planY,up(:,j,k),up(:,j,k))
        .
        .
        .
    end do
end do

! Do stuff here

! Inverse transforms here, reverse process above + normalizations

Notes/Questions:

  • I use OpenMP threading and a few compiler optimizations, not shown here. It does speed up performance quite a bit, but I want to focus on how I’m using FFTW and arranging my data to improve performance

  • In the full version of the code, I’m doing each transform on 58 different variables of identical size to u/us/up. Reading the FFTW documentation, they recommend making a plan for each variable you do a transform on since subsequent plans are cheap to compute, but is that really useful for such a large number of variables? (Also the inverse transforms are on different variables)

  • I have tried using fftw_plan_many_dft... for the transforms instead of using loops like I show above. However, this requires me to shuffle the data such that the transform direction index (x, y, or z) is first, and simple tests I’ve done prove this method to be much slower, especially as the grid size increases. Is there an efficient way to do this using FFTW’s rank 0 transforms?

  • I do sequential 1D transforms in the x- and z- directions, but I can also do this as a single 2D transform. However, in a test code, I found that the 2D transform was comparable in compute time, even slightly slower. Is this expected, or would that warrant further investigation to get better performance from the 2D transform?

Thanks!

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật