Parallelism Concept
Komputasi paralel didefinisikan sebagai penggunaan sekumpulan sumberdaya komputer secara simultan untuk menyelesaikan permasalahan komputasi. Secara prinsip komputer paralel membagi permasalahan sehingga menjadi lebih kecil untuk dikerjakan oleh setiap prosesor / CPU dalam waktu yang bersamaan/simultan / concurrent dan prinsip ini disebut paralelisme. Konsep program parallel :
– Memerintahkan set instruksi (pandangan programmer).
– File executable (pandangan sistem operasi)
Pada dasarnya, konsep parallel system merupakan suatu bentuk penawaran solusi dari proses computing yang terlalu berat, sehingga dapat dipecah sedemikian hingga tidak memberatkan system kerja komputer itu sendiri
Berdasarkan tingkat paralelismenya prosesor paralel dapat dibagi menjadi beberapa tingkat sebagai berikut :
- Komputer Array.
- Prosesor array : beberapa prosesor yang bekerja sama untuk mengolah set instruksi yang sama dan data yang berbeda – beda atau biasa disebut SIMD (Single Instruction-stream Multiple Data)
- Prosesor vektor : beberapa prosesor yang disusun seperti pipeline.
- Multiprosesor, yaitu sebuah sistem yang memiliki 2 prosesor atau lebih yang saling berbagi memori.
- Multikomputer, yaitu sebuah sistem yang memiliki 2 prosesor atau lebih yang masing-masing prosesor memiliki memori sendiri.
Jenis-Jenis Pemrosesan Paralel
Pemrosesan paralel dapat dibagi ke dalam beberapa klasifikasi, sebagai berikut :
Berdasarkan simetri penjadwalannya, pemrosesan parallel dapat dibagi dalam beberapa jenis:
a) Asymmetric Multiprocessing (ASMP)
b) Symmetric Multiprocessing (SMP)
c) ClusteringPoliteknik Telkom Sistem Komputer
Berdasarkan aliran instruksi dan datanya, pemrosesan parallel dapat dibagi dalam beberapa jenis:
a) SISD (Single Instruction on Single Data Stream)
b) SIMD (Single Instruction on Multiple Data Stream)
c) MISD (Multiple Instruction on Single Data Stream)
d) MIMD (Multiple Instruction on Multiple Data Stream)
Berdasarkan kedekatan antar prosesor, pemrosesan parallel dapat dibagi dalam beberapa jenis:
a) Multikomputer (Loosely Coupled/ local memory) dengan memori yang terdistribusi
b) Multiprosesor (Tightly Coupled/ global memory) dengan memori yang dapat digunakan bersama (shared memory)
Distributed Processing
Yang dimaksud Distribusi Processing adalah mengerjakan semua proses pengolahan data secara bersama antara komputer pusat dengan beberapa komputer yang lebih kecil dan saling dihubungkan melalui jalur komunikasi. Setiap komputer tersebut memiliki prosesor mandiri sehingga mampu mengolah sebagian data secara terpisah, kemudian hasil pengolahan tadi digabungkan menjadi satu penyelesaian total. Jika salah satu prosesor mengalami kegagalan atau masalah yang lain akan mengambil alih tugasnya.
Contoh dari Distributed Data Processing System adalah: ATM, komputer yang dirancang untuk tugas-tugas melaksanakan proyek, analisis finansial, penjadwalan waktu dan akuntansi. Contoh lainnya, pengolahan data pada server yahoo yang tersebar hampir di seluruh dunia secara distribusi, setiap wilayah mempunyai server masing-masing. Seperti di indonesia mempunyai server tersendiri sehingga pengolahan data tidak di pusat melainkan di wilayah masing-masing.
Architectual Parallel Computer
Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. 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.
Arsitektur paralel komputer menurut Klasifikasi Flynn’s:
SISD
Single Instruction – Single Data. Komputer ini memiliki hanya satu prosesor dan satu instruksi yang dieksekusi secara serial. Komputer ini adalah tipe komputer konvensional. Menurut mereka tipe komputer ini tidak ada dalam praktik komputer paralel karena bahkan mainframe pun tidak lagi menggunakan satu prosesor. Klasifikasi ini sekedar untuk melengkapi definisi komputer paralel. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
SIMD
Single Instruction – Multiple Data. Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor, tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi secara paralel pada data yang berbeda pada level lock-step. Komputer vektor adalah salah satu komputer paralel yang menggunakan arsitektur ini. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).
MISD
Multiple Instructions – Single Data. Teorinya komputer ini memiliki satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara paralel tetapi praktiknya tidak ada komputer yang dibangun dengan arsitektur ini karena sistemnya tidak mudah dipahami. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.
MIMD
Multiple Instructions – Multiple Data. Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi lebih dari satu instruksi secara paralel. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.
Sistem komputer paralel dibedakan dari cara kerja memorinya menjadi shared memory dan distributed memory. Shared memory berarti memori tunggal diakses oleh satu atau lebih prosesor untuk menjalankan instruksi sedangkan distributed memory berarti setiap prosesor memiliki memori sendiri untuk menjalankan instruksi. Adapun komponen-komponen utama dari arsitektur komputer paralel cluster PC antara lain:
- Prosesor (CPU). Bagian paling penting dalam sistem, untuk multicore terdapat lebih dari satu core yang mengakses sebuah memori (shared memory).
- Bagian ini dapat diperinci lagi menjadi beberapa bagian penyusunnya seperti RAM, cache memory dan memori eksternal.
- Sistem Operasi. Software dasar untuk menjalankan sistem komputer.
- Cluster Middleware. Antarmuka antara hardware dan software.
- Programming Environment dan Software Tools. Software yang digunakan untuk pemrograman paralel termasuk software pendukungnya.
- User Interface. Software yang menjadi perantara hardware dengan user.
- Software berisi program permasalahan yang akan diselesaikan.
- Penghubung satu PC (prosesor) dengan PC yang lain sehingga memungkinkan pemanfaatan sumberdaya secara simultan.
No comments:
Post a Comment