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Intel MKL 11.3 IFFT bug?

Hi, There seems to be a bug in the Intel MKL library version 11.3 with IFFT. The test program below (sorry the attach feature doesn't work) performs the FFT on an input buffer and then the IFFT on the returned buffer. The results of the IFFT is completely different from the original input buffer. The problem was not present in the Intel MKL library version 10.3. The problem is present on both Linux and Mac OS X and the same code works fine on other FFTW3 implementations. Is this a known problem? I am missing something? Let me know if you need more information. Etienne #include #include #include float input[] = { 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 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1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00 }; void print_float( float* buf, size_t w, size_t h, float divideby ) { printf("{\n"); for (int j=0; j < h; ++j) { for (int i=0; i < w; ++i) { if ( i == 0 ) printf( " " ); printf("%.2f, ", buf[i + (j * w)]/divideby); } printf("\n"); } printf("};\n"); } void print_complex( fftwf_complex* buf, size_t w, size_t h ) { printf("{\n"); for (int j=0; j < h; ++j) { for (int i=0; i < w; ++i) { if ( i == 0 ) printf( " " ); printf("(%.2f, %.2f), ", buf[i + (j * w)][0], buf[i + (j * w)][1]); } printf("\n"); } printf("};\n"); } int main() { size_t height = 46; size_t width = 46; size_t cwidth = width/2+1; float* in = (float*)fftw_malloc( sizeof( float ) * width * height ); memcpy( in, input, width * height * sizeof( float ) ); printf("INPUT\n"); print_float( in, width, height, 1.0f ); fftwf_complex* out = (fftwf_complex*)fftw_malloc( sizeof( fftwf_complex ) * cwidth * height ); fftwf_plan p_r2c_ = fftwf_plan_dft_r2c_2d( height, width, in, out, FFTW_ESTIMATE ); fftwf_plan p_c2r_ = fftwf_plan_dft_c2r_2d( height, width, out, in, FFTW_ESTIMATE ); fftwf_execute_dft_r2c(p_r2c_, in, out); printf("\nINPUT => FFT\n"); print_complex( out, cwidth, height ); fftwf_execute_dft_c2r(p_c2r_, out, in); printf("\nINPUT => FFT => IFFT\n"); print_float( in, width, height, 2116.0f ); }
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After more investigation I am pretty sure this is a serious bug. It is not dependent on the input values so I simplified the test case. However, it is width/height dependent as changing the width from 46 to 45 hides the problem. I have seen the bug with other width/height combinations (it seems to happen only when width modulo 16 gives 14). When the bug is present only the first row of the IFFT is correct.

Regards.

Etienne 

#include <fftw/fftw3.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

void init_float( float* buf, size_t w, size_t h )
{
   for (int j=0; j < h; ++j) {
      for (int i=0; i < w; ++i) {
         buf[i + (j * w)] = 1.0f;
      }
   }
}

void print_float( float* buf, size_t w, size_t h, float divideby )
{
   printf("{\n");
   for (int j=0; j < h; ++j) {
      for (int i=0; i < w; ++i) {
         if ( i == 0 )
            printf( "   " );
         printf("%.2f, ", buf[i + (j * w)]/divideby);
      }
      printf("\n");
   }
   printf("};\n");
}

void print_complex( fftwf_complex* buf, size_t w, size_t h )
{
   printf("{\n");
   for (int j=0; j < h; ++j) {
      for (int i=0; i < w; ++i) {
         if ( i == 0 )
            printf( "   " );
         printf("(%.2f, %.2f), ", buf[i + (j * w)][0], buf[i + (j * w)][1]);
      }
      printf("\n");
   }
   printf("};\n");
}

int main()
{
   size_t height = 46;
   size_t width = 46; // 45 makes the bug disapear.
   size_t cwidth = width/2+1;

   float* in = (float*)fftw_malloc( sizeof( float ) * width * height );
   init_float( in, width, height );
   printf("INPUT\n");
   print_float( in, width, height, 1.0f );

   fftwf_complex* out =
      (fftwf_complex*)fftw_malloc( sizeof( fftwf_complex ) * cwidth * height );

   fftwf_plan p_r2c_ =
      fftwf_plan_dft_r2c_2d(
         height, width, in, out, FFTW_ESTIMATE
      );
   fftwf_plan p_c2r_ =
      fftwf_plan_dft_c2r_2d(
         height, width, out, in, FFTW_ESTIMATE
      );

   fftwf_execute_dft_r2c(p_r2c_, in, out);
   printf("\nINPUT => FFT\n");
   print_complex( out, cwidth, height );

   fftwf_execute_dft_c2r(p_c2r_, out, in);
   printf("\nINPUT => FFT => IFFT\n");
   print_float( in, width, height, width * height );
}

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Just checked in MKL 11.2 Update 3 and the same code is working fine. Definitively, it's new a bug in MKL 11.3.

Etienne

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yes, that's the new error introduced in the newest 11.3 version. Thanks for the report, we will investigate the cause of the issue and we will back as soon as any updates. 

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fyi : we confirm that this is the issue in 11.3 version. We are trying to fix it asap. I will update the status of the issue into this thread.

thanks, On behalf of Intel MKL team -  Gennady 

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These issues will be addressed in the upcoming Intel MKL 11.3.1 release. If you do not want to wait for the release of Intel MKL 11.3.1, a hotfix is available to replace your current installation by contacting us at intel.mkl@intel.com. Please include your license serial number in all correspondence.

https://software.intel.com/en-us/forums/intel-math-kernel-library/topic/595045

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