Komputasi Pararel Dan Pararel Processing

Posted: June 26, 2014 in Uncategorized

Komputasi Pararel Dan Pararel Processing

 

 

Nama                   : Nur Fadly Muhammad

NPM                    : 55410124

Kelas                   : 4IA15

E-Mail                 : nurfadly28@yahoo.co.id

 

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri

Universitas Gunadarma

 

 

Abstraksi

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 itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel.

Parallel Processing merupakan salah satu teknik yang digunakan dalam komputasi, yaitu teknik yang menggunakan dua atau lebih processor dalam melakukan komputasi dan dilakukan secara bersamaan. 

Pendahuluan

Komputer sudah menjadi bagian dari kehidupan orang banyak saat ini. Perkembangan teknologi komputer memiliki banyak manfaat terutama dalam aktifitas manusia di kehidupan sehari-hari untuk membantu menyelesaikan pekerjaan manusia. Antara lain yaitu sebagai media informasi dan komunikasi. 

Pembahasan

Parallel Processing merupakan salah satu teknik yang digunakan dalam komputasi, yaitu teknik yang menggunakan dua atau lebih processor dalam melakukan komputasi dan dilakukan secara bersamaan. Komputasi adalah suatu aktifitas penghitungan atau pemecahan masalah, lalu bagaimana dengan processor. Processor merupakan sumber semua perintah, jika diibaratkan dalam makhluk hidup, prosessor merupakan otaknya. Idealnya satu komputer hanya memiliki satu prosesor saja, namun dengan berkembangnya teknologi, muncullah multi prosesor dimana dalam satu komputer terdapat dua prosessor yang digabung menjadi satu, contohnya dual core, core 2 duo, quad core, dan lain-lain.

Dalam parallel processing ini juga memiliki berbagai kelemahan dan kelebihan dimana, untuk memiliki banyak prosessor memerlukan biaya yang tidak sedikit, tetapi dengan banyaknya prosessor maka proses komputasinya pun semakin cepat. Komputasi yang menggunakan teknik parallel processing ini disebut dengan komputasi parallel. Ada dua tipe komputasi dilihat dari banyaknya prosessor, yaitu komputasi tunggal dan komputasi parallel. Untuk lebih jelasnya akan saya jelaskan perbedaan nya.

 

Perbedaan Komputasi Tunggal & Parallel ?

 

Perbedaan komputasi tunggal (menggunakan 1 processor) dengan komputasi paralel (menggunakan beberapa processor), maka kita harus mengetahui terlebih dahulu pengertian mengenai model dari komputasi. Ada 4 model komputasi yang digunakan, yaitu:

 

  •  Komputer SISD (Single Instruction stream-Single Data stream)
  • Komputer SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)
  • Komputer MISD (Multiple Instruction stream-Single Data stream)
  • Komputer MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)

 

 

SISD

Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja. Oleh karena itu model ini bisa dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.

 

SIMD

Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5 processor. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20, processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk processor-processor yang lain. 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

Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak processor dengan setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD. Untuk contoh, kita bisa menggunakan kasus yang sama pada contoh model SIMD namun cara penyelesaian yang berbeda. Pada MISD jika pada komputer pertama, kedua, ketiga, keempat dan kelima sama-sama mengolah data dari urutan 1-100, namun algoritma yang digunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. 

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.

Terlihat pada gambar diatas bahwa komputasi tunggal hanya menggunakan 1 CPU atau processor, sehingga dalam hal ini, jika instruksi yang dilakukan banyak, processor akan memprosesnya satu persatu. Hal ini menimbulkan antrian yang akhirnya akan memperlambat hasil yang diperoleh (waktunya lama).

Tujuan Pemrosesan Parallel

Tujuan utama dari pemrosesan paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan. Analogi yang paling mudah untuk diingat adalah, bila kamu dapat merebus air dalam sebelum memotong motong bawang saat kamu akan masak, waktu yang kamu butuhkan akan lebih sedikit dibandingkan bila kamu mengerjakan hal tersebut secara berurutan (serial). Atau waktu yang kamu butuhkan pada saat memotong bawang akan lebih sedikit jika kamu kerjakan berdua.

Kriteria yang menentukan baik buruknya topologi yang dipakai dalam Parallel Processing

 

  • Diameter

        Semakin kecil diameter yang digunakan akan semakin baik.

 

  • Bisection Widt

         Semakin besar bisection width semakin baik.

 

  • Derajat

        Derajat yang tetap adalah yang terbaik.

 

  • Panjang maximum garis

        Panjang garis tetap adalah terbaik.

 

Dead-Lock terjadi jika ditemui kondisi sebagai berikut :

  • Mutual Exclusion

           Larangan bagi lebih dari satu prosesor menggunakan resource yang sama pada waktu yang sama.

 

  •  Incremental Request Resource

           Permintaan untuk menggunakan suatu resource pada proses meningkat.

 

  • No Preemption

           Proses yang sedang berjalan tidak bisa dihentikan (diputus).

  • Circular wait

           Terjadi saling menunggu antara proses.

 

Hubungan antara Komputasi Modern dengan Paralel Processing

Hubungan antara komputasi modern dan parallel processing sangat berkaitan, karena penggunaan komputer saat ini atau komputasi dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian masalah secara manual. Dengan begitu peningkatan kinerja atau proses komputasi semakin diterapkan, dan salah satu caranya adalah dengan meningkatkan kecepatan perangkat keras. Dimana komponen utama dalam perangkat keras komputer adalah processor. Sedangkan parallel processing adalah penggunaan beberapa processor (multiprocessor atau arsitektur komputer dengan banyak processor) agar kinerja computer semakin cepat.

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.

Kelebihan dan Kekurangan

Kelebihan:

  • eksekusi lebih cepat.
  • jadi lebih tinggi.

Kerugian:

  • membutuhkan banyak prosesor maka biaya mahal.
  • baik untuk daya rendah dan perangkat mobile.
  • keras lainnya yang dibutuhkan.
  • daya juga lebih.
  • processing adalah salah satu teknik komputasi modern.

 

Kesimpulan

Dari pembahasan diatas dapat kami simpulkan bahwa kinerja komputasi paralel lebih efektif dan dapat menghemat waktu untuk pemrosesan data yang banyak daripada komputasi lain. Selain itu komputasi paralel jauh lebih menghemat waktu dan sangat efektif ketika kita harus mengolah data dalam jumlah yang besar. Namun keefektifan akan hilang ketika kita hanya mengolah data dalam jumlah yang kecil, karena data dengan jumlah kecil atau sedikit lebih efektif jika kita menggunakan komputasi lain (dalam contoh ini adalah komputasi tunggal).

 

 

Daftar Pustaka 

 1. Apa itu komputasi pararel dan processing pararel  http://rivanipai.blogspot.com/2012/04/processing-parallel-dan-komputasi.html , Diakses pada 24 April 2014

2 . http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi_paralel Diakses pada 18 April 2014

3. Kinerja pararel processing, http://nindyastuti52.wordpress.com/2011/03/22/kinerja-komputasi-dengan-parallel-processing/. Diakses pada 24 April 2014

3. Apa itu pararel processing http://bagusonthespot.blogspot.com/2012/04/parallel-processing.html Diakses pada 24 April 2014

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s