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.
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
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.
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.
