улучшить скорость парсинга fastq

Здесь почти не используется процессор. это связано с вводом-выводом, поэтому в основном это время для чтения 3 ГБ. Есть микрооптимизация (и другие очистки), которые можно сделать.

Во-первых, всегда используйте use strict; use warnings;.

Основной код

my @elm = split(//, $fastq);
my $i=0;
while(defined($elm[$i])) {
    my $Q = ord($elm[$i]) - 33;
    if($Q!="-23") {
        print FILEQA $Q." ";
    }
    $i=$i+1;
}

Цель if($Q!="-23") состоит в том, чтобы проверить, является ли символ новой строкой, чего вам не пришлось бы делать, если бы вы сделали chomp($fastq);. (Что с кавычками вокруг -23?!)

chomp($fastq);
my @elm = split(//, $fastq);
my $i=0;
while(defined($elm[$i])) {
    my $Q = ord($elm[$i]) - 33;
    print FILEQA $Q." ";
    $i=$i+1;
}
print FILEQA "\n";

Использование цикла while только усложняет ситуацию. Используйте цикл for, если у вас есть известное количество итераций.

chomp($fastq);
for (split(//, $fastq)) {
    print FILEQA (ord($_)-33)." ";
}
print FILEQA "\n";

Это может помочь немного вывернуть это наизнанку.

chomp($fastq);
print FILEQA join(' ', map ord($_)-33, split //, $fastq), "\n";

С другой стороны, недостаточно наизнанку :)

$fastq =~ s/(.)/(ord($1)-33) . " "/eg;
print FILEQA $fastq;

Но что это мы просчитывали переводы? Тогда нам не пришлось бы повторно вызывать подпрограмму (код /e).

my %map = map { chr($_) => ($_-33)." " } 0x00..0xFF;

$fastq =~ s/(.)/$map{$1}/g;
print FILEQA $fastq;

После небольшой очистки получаем:

use strict;
use warnings;

my %map = map { chr($_) => ($_-33)." " } 0x00..0xFF;

my $file = shift;

my $fa_file   = "$file.fa";
my $qual_file = "$file.qual";

open(my $FILE,   '<', $file     ) or die $!;
open(my $FILEFA, '>', $fa_file  ) or die $!;
open(my $FILEQA, '>', $qual_file) or die $!;

while (my $header = <$FILE>) {
    next if $header !~ /^@/;

    my $seq = <$FILE>;
    <$FILE>;
    my $fastq = <$FILE>;

    $header =~ s/@/>/g;
    $fastq =~ s/(.)/$map{$1}/g;

    print $FILEFA $header;
    print $FILEFA $seq;

    print $FILEQA $header;
    print $FILEQA $fastq;
}

print "$fa_file\n";
print "$qual_file\n";