Discrete Fourier Transforms (DFTs) are used in a wide variety of dif-ferent scientific areas. In addition, there is an ever increasing demand on fast and effective ways of computing DFT problems with large data sets. The FFTW library is one of the most common used libraries when computing DFTs. It adapts to the system architecture and predicts the most effective way of solving the input problem. Previous studies have proved the FFTW library to be superior to other DFT solving libraries. However, not many have specifically examined the cache memory performance, which is a key factor for overall performance. In this study, we examined the cache memory utilization when computing 1-D complex DFTs using the FFTW library. Testing was done using bench FFT, Linux Perf and testing scripts. The results from this study show that cache miss ratio increases with problem size when the input size is smaller than the theoretical input size matching the cache capacity. This is also verified by the results from the L2 prefetcher miss ratio. However, the study show that cache miss ratio stabilizes when exceeding the cache capacity. In conclusion, it is possible to use bench FFT and Linux Perf to measure cache memory utilization. Also, the analysis shows that cache memory performance is good when computing 1-D complex DFTS using the FFTW library, since the miss ratios stabilizes at low values. However, we suggest further examination ofthe memory behaviour for DFT computations using FFTW with larger input sizes and a more in-depth testing method. / Diskret Fouriertransform (DFT) används inom många olika vetenskapliga områden. Det finns en ökande efterfrågan på snabba och effektiva sätt att beräkna DFT-problem med stora mängder data. FFTW-biblioteket är ett av de mest använda biblioteken vid beräkning av DFT-problem. FFTW-biblioteket anpassar sig till systemarkitekturen och försöker generera det mest effektiva sättet att lösa ett givet DFT-problem. Tidigare studier har visat att FFTW-biblioteket är effektivare än andra bibliotek som kan användas för att lösa DFT-problem. Däremot har studierna inte fokuserat på minneshanteringen, vilket är en nyckelfaktor för den generella prestandan. I den här studien undersökte vi FFTW-bibliotekets cache-minneshanteringen vid beräkning av 1-D komplexa DFT-problem. Tester utfördes med hjälp av bench FFT, Linux Perf och testskript. Resultaten från denna studie visar att cache-missförhållandet ökar med problemstorleken när problemstorleken ärmindre än den teoretiska problemstorleken som matchar cachekapaciteten. Detta bekräftas av resultat från L2-prefetcher-missförhållandet. Studien visar samtidigt att cache-missförhållandet stabiliseras när problemstorleken överskrider cachekapaciteten. Sammanfattningsvis går det att argumentera för att det är möjligt att använda bench FFT och Linux Perf för att mäta cache-minneshanteringen. Analysen visar också att cache-minneshanteringen är bra vid beräkning av 1-D komplexa DFTs med hjälp av FFTW-biblioteket eftersom missförhållandena stabiliseras vid låga värden. Vi föreslår dock ytterligare undersökning av minnesbeteendet för DFT-beräkningar med hjälp av FFTW där problemstorlekarna är större och en mer genomgående testmetod används.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-230225 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Heiskanen, Andreas, Johansson, Erik |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2018:254 |
Page generated in 0.1397 seconds