PROCESSOR PARALEL
PROCESSOR PARALEL
Pemrosesan
paralel (parallel
processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan.
Idealnya, parallel processing membuat programberjalan lebih cepat karena
semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek,seringkali sulit
membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbea-beda tanpa
berkaitan di antaranya.
Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara
bersamaan dengan memanfaatkan beberapa
komputer secara bersamaan. Biasanyadiperlukan saat kapasitas yangdiperlukan
sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun
karenatuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis
komputasi paralel inidiperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari
banyak komputer yang dihubungkandengan jaringan dan mampu bekerja secara
paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itudiperlukan aneka perangkat
lunak pendukung yang biasa disebut sebagaimiddleware yangberperan
untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel.
Selanjutnyapemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan
komputasi.
Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan
eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam
komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupunbanyak (prosesor ganda dengan
mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paraleladalah untuk
meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan
secarabersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa
diselesaikan.
Komputasi paralel membutuhkan:
·
Algoritma
·
bahasa
pemrograman
·
compiler
Sebagai besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada
yang mempunyai lebih darisatu. Bahkan juga ada komputer dengan ribuan CPU.
Komputer dengan satu CPU dapat melakukan parallel processing dengan
menghubungkannya dengan komputer lain pada jaringan. Namun, parallel processing
ini memerlukan software canggih yang disebut distributed processing software.
Parallel processing berbeda dengan multitasking, yaitu satu
CPU mengeksekusi beberapa program sekaligus. Parallel processing disebut
juga parallel computing.
Contoh struktur dari parallel processing sbb :
Aristektur Komputer Parallel
1.
Komputer
SISD (Single Instruction stream-Single Data stream)
2.
Komputer
SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)
3.
Komputer
MISD (Multiple Instruction stream-Single Data stream)
4.
Komputer
MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)
1.
Jaringan
Interkoneksi :
Interkoneksi antar
Jaringan
·
Interkoneksi
adalah : hubungan yang terjadi antara satu koneksi dengan koneksi
yang lain.
·
Jaringan
adalah Suatu himpunan interkoneksi (interconneted) sejumlah komputar
autonomous.
·
Interkoneksi
antar jaringan adalah : hubungan atau koneksi antara satu jaringan dengan
jaringan yang lain. Jaringan yang terhubung ini bukan hanya jaringan
telekomunikasi namun semua bentuk jaringan yang melakukan interkoneksi.
Peralatan yang dibutuhkan untuk
Koneksi antara Jaringan
Perangkat
Interkoneksi adalah perangkat yang menghubungkan satu jaringan dengan jaringan
yang lain, misalnya antara satu LAN dengan LAN lainnya,
atau antara LAN dengan WAN,
dsb.
·
BRIDGE
dipakai untuk menghubungkan dua LAN yang persis sama
·
ROUTER
dipakai untuk menghubungkan dua LAN yang sifatnya berbeda, juga antara satu LAN
yang dikoneksi ke WAN.
·
SWITCH
bisa digunakan untuk menghubungkan beberapa LAN yang sama.
·
GATEWAY
bisa digunakan untuk menghubungkan dua buah jaringan yang memiliki protokol
yang sangat berbeda, misalnya antara jaringan SNA dari IBM dengan jaringan
NOVELL Netware
2.
Mesin
SIMD
SIMD adalah singkatan dari “Single Instruction, Multiple Data”,
merupakan tentang sebuah istilah dalam komputasi yang akan merujuk kepada
sekumpulan operasi yang digunakan untuk menangani jumlah data yang
sangat banyak dalam paralel secara efisien, seperti yang terjadi dalam prosesor
vektor atau prosesor larik. SIMD pertama kali dipopulerkan pada super
komputer skala besar, meski sekarang telah ditemukan pada komputer
pribadi.
Contoh
aplikasi yang dapat mengambil keuntungan dari SIMD adalah aplikasi yang
memiliki nilai yang sama yang ditambahkan ke banyak titik data (data point),
yang umum terjadi dalam aplikasi multimedia. Salah satu contoh operasinya
adalah mengubah brightness dari sebuah gambar. Setiap dari sebuah gambar
24-bit berisi tiga buah nilai berukuran 8-bit brightness dari
porsi warna merah (red), hijau (green), dan biru (blue).
Untuk melakukan perubahan brightness, nilai R, G,
dan B akan dibaca dari memori, dan sebuah nilai baru
ditambahkan (atau dikurangkan) terhadap nilai-nilai R, G, B tersebut dan nilai
akhirnya akan dikembalikan (ditulis kembali) ke memori.
Prosesor
yang memiliki SIMD menawarkan dua keunggulan, yakni:
·
Data
langsung dapat dipahami dalam bentuk blok data, dibandingkan dengan beberapa
data yang terpisah secara sendiri-sendiri. Dengan menggunakan blok data,
prosesor dapat memuat data secara keseluruhan pada waktu yang sama. Daripada
melakukan beberapa instruksi "ambil pixel ini, lalu ambil pixel itu,
dst", sebuah prosesor SIMD akan melakukannya dalam sebuah instruksi saja,
yaitu "ambil semua pixel itu!" (istilah "semua"
adalah nilai yang berbeda dari satu desain ke desain lainnya). Jelas, hal ini
dapat mengurangi banyak waktu pemrosesan (akibat instruksi yang dikeluarkan
hanya satu untuk sekumpulan data), jika dibandingkan dengan desain prosesor
tradisional yang tidak memiliki SIMD (yang memberikan satu instruksi untuk satu
data saja).
·
Sistem
SIMD umumnya hanya mencakup instruksi-instruksi yang dapat diaplikasikan
terhadap semua data dalam satu operasi. Dengan kata lain, sistem SIMD dapat
bekerja dengan memuat beberapa titik data secara sekaligus, dan melakukan
operasi terhadap titik data secara sekaligus.
3.
Mesin MMID
MIMD adalah sebuah
singkatan dari, "Multiple Instruction Stream-Multiple Data
Stream" yaitu sebuah komputer yang
memiliki beberapa prosesor yang bersifat otonomus yang mampu melakukan
instruksi yang berbeda pada data yang berbeda. Sistem terdistribusi umumnya
dikenal sebagai MIMD, entah itu menggunakan satu ruangan memori secara
bersama-sama atau sebuah ruangan memori yang terdistribusi.
Pada
sistem komputer MIMD murni terdapat interaksi di antara pemrosesan. Hal
ini disebabkan seluruh aliran dari dan ke memori berasal dari space data
yang sama bagi semua pemroses.
Komputer
MIMD bersifat tightly coupled jika tingkat interaksi antara
pemroses tinggi dan disebut loosely coupled jika tingkat
interaksi antara pemroses rendah.
MIMD Yang merupakan
singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak
processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah
data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga
memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model
MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray
XT3 dan IBM BG/L.
4.
Arsitektur pengganti
Pemrograman
paralel adalah teknik pemrograman komputer yang mengcover memungkinkan eksekusi
perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor
tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU.
Tujuan
utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi.
Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai
middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam
satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk
merealisasikan komputasi.
Message
Passing Interface (MPI)
MPI adalah sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram untuk
membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel. MPI menyediakan
fungsi-fungsi untuk menukarkanantar pesan.
x
x
Kegunaan MPI yang lain adalah
·
menulis
kode paralel secara portable
·
mendapatkan
performa yang tinggi dalam pemrograman paralel, dan
·
menghadapi
permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang tidak
begitu cocok dengan model data paralel.
REFRENSI:
Komentar
Posting Komentar