<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;
      charset=windows-1252">
  </head>
  <body>
    <p><br>
    </p>
    <div class="moz-cite-prefix">On 8/7/20 8:52 AM, Barry Smith wrote:<br>
    </div>
    <blockquote type="cite"
      cite="mid:6A7D902E-FACE-4778-B89A-90B043ED31C0@petsc.dev">
      <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;
        charset=windows-1252">
      <br class="">
      <div><br class="">
        <blockquote type="cite" class="">
          <div class="">On Aug 7, 2020, at 1:25 AM, Nidish <<a
              href="mailto:nb25@rice.edu" class=""
              moz-do-not-send="true">nb25@rice.edu</a>> wrote:</div>
          <br class="Apple-interchange-newline">
          <div class="">
            <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;
              charset=windows-1252" class="">
            <div class="">
              <p class="">Indeed - I was just using the default solver
                (GMRES with ILU).</p>
              <p class="">Using just standard LU (direct solve with
                "-pc_type lu -ksp_type preonly"), I find elemental to be
                extremely slow even for a 1000x1000 matrix. </p>
            </div>
          </div>
        </blockquote>
        <div><br class="">
        </div>
        What about on one process? <br>
      </div>
    </blockquote>
    <font color="#0d29db">On just one process the performance is
      comparable.</font><br>
    <blockquote type="cite"
      cite="mid:6A7D902E-FACE-4778-B89A-90B043ED31C0@petsc.dev">
      <div><br class="">
      </div>
      <div>Elemental generally won't be competitive for such tiny
        matrices. <br class="">
        <blockquote type="cite" class="">
          <div class="">
            <div class="">
              <p class="">For MPIaij it's throwing me an error if I
                tried "-pc_type lu".</p>
            </div>
          </div>
        </blockquote>
        <div><br class="">
        </div>
           Yes, there is no PETSc code for sparse parallel direct
        solver, this is expected.</div>
      <div><br class="">
      </div>
      <div>   What about ?</div>
      <div><br class="">
      </div>
      <div>
        <blockquote type="cite" class="">
          <div class="">
            <blockquote class="">
              <p class="">mpirun -n 1 ./ksps -N 1000 -mat_type mpidense
                -pc_type jacobi</p>
              <div class="">mpirun -n 4 ./ksps -N 1000 -mat_type
                mpidense -pc_type jacobi</div>
            </blockquote>
          </div>
        </blockquote>
      </div>
    </blockquote>
    <font color="#0d29db">Same results - the elemental version is MUCH
      slower (for 1000x1000). </font><br>
    <blockquote type="cite"
      cite="mid:6A7D902E-FACE-4778-B89A-90B043ED31C0@petsc.dev">
      <div>Where will your dense matrices be coming from and how big
        will they be in practice? This will help determine if an
        iterative solver is appropriate. If they will be 100,000 for
        example then testing with 1000 will tell you nothing useful, you
        need to test with the problem size you care about.</div>
    </blockquote>
    <p><font color="#0d29db">The matrices in my application arise from
        substructuring/Component Mode Synthesis conducted on a system
        that is linear "almost everywhere", for example jointed systems.
        The procedure we follow is: build a mesh & identify the
        nodes corresponding to the interfaces, reduce the model using
        component mode synthesis to obtain a representation of the
        system using just the interface degrees-of-freedom along with
        some (~10s) generalized "modal coordinates". We conduct the
        non-linear analyses (transient, steady state harmonic, etc.)
        using this matrices. <br>
      </font></p>
    <p><font color="#0d29db">I am interested in conducting non-linear
        mesh convergence for a particular system of interest wherein the
        interface DoFs are, approx, 4000, 8000, 12000, 16000. I'm fairly
        certain the dense matrices will not be larger. The <br>
      </font></p>
    <p><font color="#0d29db">However for frequency domain simulations,
        we use matrices that are about 10 times the size of the original
        matrices (whose meshes have been shown to be convergent in
        static test cases). <br>
      </font></p>
    <p><font color="#0d29db">Thank you,<br>
        Nidish</font><br>
    </p>
    <blockquote type="cite"
      cite="mid:6A7D902E-FACE-4778-B89A-90B043ED31C0@petsc.dev">
      <div><br class="">
      </div>
      <div>Barry</div>
      <div><br class="">
        <blockquote type="cite" class="">
          <div class="">
            <div class="">
              <p class=""> I'm attaching the code here, in case you'd
                like to have a look at what I've been trying to do. <br
                  class="">
              </p>
              <p class="">The two configurations of interest are,</p>
              <blockquote class="">
                <p class="">$> mpirun -n 4 ./ksps -N 1000 -mat_type
                  mpiaij<br class="">
                  $> mpirun -n 4 ./ksps -N 1000 -mat_type elemental</p>
              </blockquote>
              <p class="">(for the GMRES with ILU) and,</p>
              <blockquote class="">
                <p class="">$> mpirun -n 4 ./ksps -N 1000 -mat_type
                  mpiaij -pc_type lu -ksp_type preonly<br class="">
                  $> mpirun -n 4 ./ksps -N 1000 -mat_type elemental
                  -pc_type lu -ksp_type preonly</p>
              </blockquote>
              <p class="">elemental seems to perform poorly in both
                cases.</p>
              <p class="">Nidish<br class="">
              </p>
              <div class="moz-cite-prefix">On 8/7/20 12:50 AM, Barry
                Smith wrote:<br class="">
              </div>
              <blockquote type="cite"
                cite="mid:85F9F817-2754-4F55-9222-3E23003E79FD@petsc.dev"
                class="">
                <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;
                  charset=windows-1252" class="">
                <div class=""><br class="">
                </div>
                <div class="">  What is the output of -ksp_view  for the
                  two case?</div>
                <div class=""><br class="">
                </div>
                <div class="">  It is not only the matrix format but
                  also the matrix solver that matters. For example if
                  you are using an iterative solver the elemental format
                  won't be faster, you should use the PETSc MPIDENSE
                  format. The elemental format is really intended when
                  you use a direct LU solver for the matrix. For tiny
                  matrices like this an iterative solver could easily be
                  faster than the direct solver, it depends on the
                  conditioning (eigenstructure) of the dense matrix.
                  Also the default PETSc solver uses block Jacobi with
                  ILU on each process if using a sparse format, ILU
                  applied to a dense matrix is actually LU so your
                  solver is probably different also between the MPIAIJ
                  and the elemental. </div>
                <div class=""><br class="">
                </div>
                <div class="">  Barry</div>
                <div class=""><br class="">
                </div>
                <div class=""><br class="">
                </div>
                <div class="">  <br class="">
                  <div class=""><br class="">
                    <blockquote type="cite" class="">
                      <div class="">On Aug 7, 2020, at 12:30 AM, Nidish
                        <<a href="mailto:nb25@rice.edu" class=""
                          moz-do-not-send="true">nb25@rice.edu</a>>
                        wrote:</div>
                      <br class="Apple-interchange-newline">
                      <div class="">
                        <div style="zoom: 0%;" class="">
                          <div dir="auto" class="">Thank you for the
                            response.<br class="">
                            <br class="">
                          </div>
                          <div dir="auto" class="">I've just been
                            running some tests with matrices up to 2e4
                            dimensions (dense). When I compared the
                            solution times for "-mat_type elemental" and
                            "-mat_type mpiaij" running with 4 cores, I
                            found the mpidense versions running way
                            faster than elemental. I have not been able
                            to make the elemental version finish up for
                            2e4 so far (my patience runs out faster). <br
                              class="">
                            <br class="">
                          </div>
                          <div dir="auto" class="">What's going on here?
                            I thought elemental was supposed to be
                            superior for dense matrices.<br class="">
                            <br class="">
                          </div>
                          <div dir="auto" class="">I can share the code
                            if that's appropriate for this forum (sorry,
                            I'm new here). <br class="">
                            <br class="">
                          </div>
                          <div dir="auto" class="">Nidish</div>
                          <div class="gmail_quote">On Aug 6, 2020, at
                            23:01, Barry Smith <<a
                              href="mailto:bsmith@petsc.dev"
                              target="_blank" class=""
                              moz-do-not-send="true">bsmith@petsc.dev</a>>
                            wrote:
                            <blockquote class="gmail_quote"
                              style="margin: 0pt 0pt 0pt 0.8ex;
                              border-left: 1px solid rgb(204, 204, 204);
                              padding-left: 1ex;">
                              <pre class="blue"><blockquote class="gmail_quote" style="margin: 0pt 0pt 1ex 0.8ex; border-left: 1px solid #729fcf; padding-left: 1ex;"> On Aug 6, 2020, at 7:32 PM, Nidish <<a href="mailto:nb25@rice.edu" class="" moz-do-not-send="true">nb25@rice.edu</a>> wrote:
 
 I'm relatively new to PETSc, and my applications involve (for the most part) dense matrix solves.
 
 I read in the documentation that this is an area PETSc does not specialize in but instead recommends external libraries such as Elemental. I'm wondering if there are any "best" practices in this regard. Some questions I'd like answered are:
 
 1. Can I just declare my dense matrix as a sparse one and fill the whole matrix up? Do any of the others go this route? What're possible pitfalls/unfavorable outcomes for this? I understand the memory overhead probably shoots up.
</blockquote>
  No, this isn't practical, the performance will be terrible.

<blockquote class="gmail_quote" style="margin: 0pt 0pt 1ex 0.8ex; border-left: 1px solid #729fcf; padding-left: 1ex;"> 2. Are there any specific guidelines on when I can expect elemental to perform better in parallel than in serial?
</blockquote>
  Because the computation to communication ratio for dense matrices is higher than for sparse you will see better parallel performance for dense problems of a given size than sparse problems of a similar size. In other words parallelism can help for dense matrices for relatively small problems, of course the specifics of your machine hardware and software also play a role.

   Barry

<blockquote class="gmail_quote" style="margin: 0pt 0pt 1ex 0.8ex; border-left: 1px solid #729fcf; padding-left: 1ex;"> 
 Of course, I'm interesting in any other details that may be important in this regard.
 
 Thank you,
 Nidish
</blockquote>
</pre>
                            </blockquote>
                          </div>
                        </div>
                      </div>
                    </blockquote>
                  </div>
                  <br class="">
                </div>
              </blockquote>
              <div class="moz-signature">-- <br class="">
                Nidish</div>
            </div>
            <span id="cid:FF8DD1F1-CA48-405B-8E23-364936BB6B64"><ksps.cpp></span></div>
        </blockquote>
      </div>
      <br class="">
    </blockquote>
    <div class="moz-signature">-- <br>
      Nidish</div>
  </body>
</html>