FFTW(Fastest Fourier Transform in the West)

1.はじめに

FFTWはFastest Fourier Transform in the Westの略称です。
離散フーリエ変換（DFT）を計算するためのライブラリです。

DDBJ スパコンではmodule loadをすることで以下のバージョンが利用できます。

2.使用可能なバージョン

3.3.7　environmental modulesの配下
2.1.5　environmental modulesの配下

FFTW公式ページではFFTW3以降の利用が推奨されています。
ただしFFTW3のAPIはFFTW2のものとは互換性がないためご注意ください。

利用可能なノード／キュー
login.q(AMD)
epyc.c(AMD)
intel.q(Intel)
login_gpu.q(Intel+Volta)
gpu.q(Intel+Volta)
short.q(Intel)
medium.q(Intel)

3.(参考)外部ドキュメント

FFTW公式ページ
http://www.fftw.org/

FFTW3 Manual
http://www.fftw.org/fftw3_doc/

FFTW2 Tutorials
http://www.fftw.org/fftw2_doc/fftw_2.html

FFTWの詳細利用については、マニュアル等を参照してください。

4.使用方法

(1)FFTW3モジュールの使い方

fftw3/openmpi/gcc/64/3.3.7

モジュール内容の確認

$ module show fftw3/openmpi/gcc/64/3.3.7
-------------------------------------------------------------------
/cm/shared/modulefiles/fftw3/openmpi/gcc/64/3.3.7:

module-whatis Adds FFTW library for 64 bits to your environment
prepend-path LD_RUN_PATH /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/3.3.7/lib/
prepend-path LD_LIBRARY_PATH /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/3.3.7/lib/
prepend-path MANPATH /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/3.3.7/share/man/
setenv FFTWDIR /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/3.3.7/lib
setenv FFTWINCLUDE /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/3.3.7/include
setenv FFTWLIB fftw3
-------------------------------------------------------------------

モジュールの読み込み

$ module load fftw3/openmpi/gcc/64/3.3.7

C言語でFFTWライブラリを利用するソースを記載する。

#include <stdio.h>
#include <complex.h>
#include <fftw3.h> 

int main( void ){

＜以下省略＞

IntelCompilerを利用し、C言語のソースをコンパイルする。

icc XXXXX.c -I/cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/3.3.7/include -L/cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/3.3.7/lib -lfftw3

a.outを実行する

モジュールのアンロード

$ module unload fftw3/openmpi/gcc/64/3.3.7

 

(2)以下FFTW2のモジュールについての紹介です。

fftw2/openmpi/gcc/64/float/2.1.5

$ module show fftw2/openmpi/gcc/64/float/2.1.5
-------------------------------------------------------------------
/cm/shared/modulefiles/fftw2/openmpi/gcc/64/float/2.1.5:

module-whatis Adds FFTW library for 64 bits to your environment
prepend-path LD_RUN_PATH /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/2.1.5/float/lib/
prepend-path LD_LIBRARY_PATH /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/2.1.5/float/lib/
setenv FFTWDIR /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/2.1.5/float/lib
setenv FFTWINCLUDE /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/2.1.5/float/include
setenv FFTWLIB fftw
-------------------------------------------------------------------

$ module load fftw2/openmpi/gcc/64/float/2.1.5

$ module unload fftw2/openmpi/gcc/64/float/2.1.5

 

fftw2/openmpi/gcc/64/double/2.1.5

$ module show fftw2/openmpi/gcc/64/double/2.1.5
-------------------------------------------------------------------
/cm/shared/modulefiles/fftw2/openmpi/gcc/64/double/2.1.5:

module-whatis Adds FFTW library for 64 bits to your environment
prepend-path LD_RUN_PATH /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/2.1.5/double/lib/
prepend-path LD_LIBRARY_PATH /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/2.1.5/double/lib/
setenv FFTWDIR /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/2.1.5/double/lib
setenv FFTWINCLUDE /cm/shared/apps/fftw/openmpi/gcc/64/2.1.5/double/include
setenv FFTWLIB fftw
-------------------------------------------------------------------

$ module load fftw2/openmpi/gcc/64/double/2.1.5

$ module unload fftw2/openmpi/gcc/64/double/2.1.5