Komputasi dan Parallel Processing
Komputasi
Setiap jenis perhitungan atau penggunaan teknologi komputer dalam
pengolahan informasi. Perhitungan adalah proses setelah yang jelas model yang
dipahami dan dinyatakan dalam suatu algoritma , protokol , topologi jaringan ,
dll Perhitungan juga merupakan subyek utama dari ilmu komputer : menyelidiki
apa yang dapat atau tidak dapat dilakukan dengan cara komputasi.
Perhitungan dapat diklasifikasikan oleh setidaknya tiga kriteria ortogonal:
digital vs analog , sekuensial vs paralel vs bersamaan , bets vs interaktif .
Dalam prakteknya, perhitungan digital sering digunakan untuk mensimulasikan
proses alam (misalnya, perhitungan Evolusi ), termasuk yang lebih alami
dijelaskan oleh model analog perhitungan (misalnya, jaringan syaraf tiruan ).
Parallel Processing
Dalam komputer, pemrosesan paralel merupakan pengolahan dari Program
instruksi dengan membagi mereka di antara beberapa prosesor dengan tujuan untuk
menjalankan program dalam waktu kurang. Dalam komputer paling awal, hanya satu
program berlari pada suatu waktu. Sebuah program komputasi-intensif yang
memakan waktu satu jam untuk menjalankan dan menyalin Program tape yang
mengambil satu jam untuk menjalankan akan mengambil total dua jam untuk
menjalankan. Bentuk awal dari pemrosesan paralel memungkinkan eksekusi
interleaved kedua program bersama-sama. Komputer akan memulai operasi I / O,
dan sementara itu sedang menunggu operasi untuk menyelesaikan, itu akan
mengeksekusi program prosesor-intensif. Waktu eksekusi total untuk dua
pekerjaan akan menjadi sedikit lebih dari satu jam.
Peningkatan berikutnya multiprogramming . Dalam sistem multiprogramming,
beberapa program telah dikirim pengguna yang masing-masing diperbolehkan untuk
menggunakan prosesor untuk waktu yang singkat. Untuk pengguna tampak bahwa
semua program yang melaksanakan pada saat yang sama. Masalah pertama muncul
pertentangan sumber daya di sistem ini. Permintaan eksplisit untuk sumber daya menyebabkan
masalah dari kebuntuan . Kompetisi untuk sumber daya pada mesin tanpa
dasi-melanggar instruksi mengarah pada rutin critical section .
Langkah berikutnya dalam pengolahan paralel adalah pengenalan
multiprocessing . Dalam sistem ini, dua atau lebih prosesor berbagi pekerjaan
yang akan dilakukan. Versi awal memiliki master / slave konfigurasi. Salah satu
prosesor (master) diprogram untuk bertanggung jawab atas semua pekerjaan dalam
sistem, yang lain (budak) dilakukan hanya tugas-tugas itu diberikan oleh
master. Pengaturan ini diperlukan karena tidak kemudian mengerti bagaimana
program mesin sehingga mereka bisa bekerja sama dalam pengelolaan sumber daya
sistem.
Hubungan antara komputasi modern dengan
paralel processing
Kinerja komputasi dengan menggunakan paralel processing itu menggunakan dan
memanfaatkan beberapa komputer atau CPU untuk menemukan suatu pemecahan masalah
dari masalah yang ada. Sehingga dapat diselesaikan dengan cepat daripada
menggunakan satu komputer saja. Komputasi dengan paralel processing akan
menggabungkan beberapa CPU, dan membagi-bagi tugas untuk masing-masing CPU
tersebut. Jadi, satu masalah terbagi-bagi penyelesaiannya. Tetapi ini untuk
masalah yang besar saja, komputasi yang masalah kecil, lebih murah menggunakan
satu CPU saja.
Konsep komputasi Parallel Processing
Paralel Processing adalah kemampuan menjalankan tugas atau aplikasi lebih
dari satu aplikasi dan dijalankan secara simultan atau bersamaan pada sebuah
komputer. Secara umum, ini adalah sebuah teknik dimana sebuah masalah dibagi
dalam beberapa masalah kecil untuk mempercepat proses penyelesaian masalah.
Terdapat dua hukum yang berlaku dalam sebuah parallel processing. yaitu:
·
Hukum Amdahl
Amdahl berpendapat, “Peningkatan kecepatan secara paralel akan menjadi
linear, melipatgandakan kemampuan proses sebuah komputer dan mengurangi separuh
dari waktu proses yang diperlukan untuk menyelesaikan sebuah masalah.”
·
Hukum Gustafson
Pendapat yang dikemukakan Gustafson hampir sama dengan Amdahl, tetapi dalam
pemikiran Gustafson, sebuah komputasi paralel berjalan dengan menggunakan dua
atau lebih mesin untuk mempercepat penyelesaian masalah dengan memperhatikan
faktor eksternal, seperti kemampuan mesin dan kecepatan proses tiap-tiap mesin
yang digunakan.
Distribusi Parallel Processing
Gambar diatas merupakan contoh dari sebuah komputasi paralel, dimana pada
gambar diatas terdapat sebuah masalah, dari masalah tersebut dibagi lagi
menjadi beberapa bagian agar sebuah masalah dapat dengan cepat diatasi.
Tujuan Komputasi Paralel
Tujuan dari komputasi paralel adalah meningkatkan kinerja komputer dalam
menyelesaikan berbagai masalah. Dengan membagi sebuah masalah besar ke dalam
beberapa masalah kecil, membuat kinerja menjadi cepat.
Formula komputasi paralel yang diajukan pada hukum Amdahl
Dimana a adalah banyaknya paralel yang terjadi. Secara teori, artinya
proses penyelesaian masalah menjadi lebih cepat dengan menggunakan
komputasi paralel.
Salah satu jenis penggunaan komputasi paralel adalah:
PVM(Parallel Virtual Machine)
Merupakan sebuah perangkat lunak yang mampu mensimulasikan pemrosesan
paralel pada jaringan.
Model komputasi Paralel.
1. Embarasingly Parallel adalah
pemrograman paralel yang digunakan pada masalah-masalah yang bisa diparalelkan
tanpa membutuhkan komunikasi satu sama lain. Sebenarnya pemrograman ini bisa
dibilang sebagai pemrograman paralel yang ideal, karena tanpa biaya komunikasi,
lebih banyak peningkatan kecepatan yang bisa dicapai.
2. Taksonomi dari model pemrosesan paralel dibuat berdasarkan alur
instruksi dan alur data yang digunakan:
– SISD (Single Instruction Single Datapath)
merupakan prosesor tunggal, yang bukan paralel.
– SIMD (Single Instruction Multiple Datapath)alur
instruksi yang sama dijalankan terhadap banyak alur data yang berbeda. Alur
instruksi di sini kalau tidak salah maksudnya ya program komputer itu. trus
datapath itu paling ya inputnya, jadi inputnya lain-lain tapi program yang
digunakan sama.
– MIMD (Multiple Instruction Multiple Datapath)alur
instruksinya banyak, alur datanya juga banyak, tapi masing-masing bisa
berinteraksi.
– MISD (Multiple Instruction Single Datapath)alur
instruksinya banyak tapi beroperasi pada data yang sama.
Sumber :
Komentar :
Disini, ada dua buah artikel yang saya tampilkan artikel pertama berjudul
“Komputasi dan Parallel Processing” dan artikel kedua berjudul “Konsep
komputasi Parallel Processing”.
Kelebihan pada artikel pertama adalah terdapat penjelasan mengenai
komputasi, parallel processing serta hubungan antara keduanya. Sehingga, dari
segi pengertian dapat lebih mudah dipahami. Akan tetapi, terdapat kekurangan
yaitu tidak dijelaskan secara lengkap mengenai parallel processing sehingga
perbedaan spesifik antara komputasi biasa dan komputasi parallel processing
tidak terlihat dengan jelas.
Sedangkan untuk artikel kedua, kelebihannya adalah terdapat penjelasan
mengenai komputasi parallel processing dengan cukup lengkap. Mulai dari hukum
yang berlaku, tujuan, hingga model komputasi. Kekurangannya antara lain,
penjelasan hanya pada komputasi parallel processing sedangkan komputasi sendiri
tidak dibahas. Sehingga, perbedaan antara keduanya agak sulit dimengerti.
Selain itu, terdapat sedikit kekurangan pada hukum yang berlaku. Dimana
seharusnya ada beberapa rumus yang berkaitan dengan masing-masing hukum,
sehingga cara penggunaan hukum yang berlaku seharusnya dapat lebih mudah
dimengerti.
b. Hubungan antara komputasi modern dengan paralel processing
Komputasi bisa diartikan sebagai penyusunan model matematika dan teknik
penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk
menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Dalam
penggunaan praktis, biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai
bentuk komputasi lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai
bidang keilmuan. Sedangkan parallel processing bisa diartikan sebagai cara agar
lebih dari satu komputer dapat bekerja secara bersamaan. Komputasi saat ini
sangat berguna terutama dibidang IT, dengan adanya parallel processing, tentu
dapat mempermudah proses komputasi yang dilakukan oleh sekumpulan komputer.
Sehingga, proses dapat dilakukan dengan cepat (tidak memakan waktu yang lama)
dan hasil yang diinginkan dari proses komputasi dapat diterima oleh user dengan
cepat.
Tidak ada komentar :
Posting Komentar