Prosesor Paralel
Paralel Prosesor
adalah suatu prosesor dimana pelaksanaan instruksinya secara bersamaan
waktunya.
Sehingga
menyebabkan pelaksanaan suatu kejadian :
1. Dlam interval
waktu yang sama
2. Dalam dalam
waktu yang bersamaan
3. Dalam waktu yang
saling tumpang tindih
Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunaaan
lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya,
parallel processing membuat program berjalan 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. 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.
Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang 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. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan. Komputasi paralel membutuhkan:
1. algoritma
2. bahasa pemrograman
3. compiler
Sebagaian besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada yang mempunyai lebih dari satu. 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.
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.
Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang 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. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan. Komputasi paralel membutuhkan:
1. algoritma
2. bahasa pemrograman
3. compiler
Sebagaian besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada yang mempunyai lebih dari satu. 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.
- Jaringan Interkoneksi
Ada 5 komponen, yaitu:
1. CPU
2. Memori
3. Interface : peralatan yang
yangnmembawa pesanmasuk dan keluar dari CPU danMemori
4. Penghubung : saluran fisik yang
dilalui bit-bituntuk berpindah tempat
5. Switch : peralatan yang memiliki
banyak portinput dan port output
Komunikasi diantara terminal-terminal
yang berbeda harus dapat dilakukan dengan suatu media tertentu. Interkoneksi
yang efektif antara prosesor dan modul memorisangat penting dalam lingkungan
komputer. Menggunakan arsitektur bertopologi busbukan merupakan solusi
yang praktis karena bus hanya sebuah pilihan yang baik ketika digunakan untuk
menghubungkan komponen-komponen dengan jumlah yang sedikit. Jumlah komponen
dalam sebuah modul IC bertambah seiring waktu. Oleh karena itu, topologi
bus bukan topologi yang cocok untuk kebutuhan interkoneksi
komponenkomponen di dalam modul IC. Selain itu juga tidak dapat diskalakan,
diuji, dan kurang dapat disesuaikan, serta menghasilkan kinerja toleransi
kesalahan yang kecil. Di sisi lain, sebuah crossbar menyediakan
interkoneksi penuh diantara semua terminal dari suatu sistem
tetapi dianggap sangat kompleks, mahal untuk membuatnya, dan sulit
untuk dikendalikan. Untuk alasan ini jaringan interkoneksi merupakan solusi
media komunikasi yang baik untuk sistem komputer dan telekomunikasi. Jaringan ini
membatasi jalur-jalur diantara terminal komunikasi yang berbeda untuk
mengurangi kerumitan dalam menyusun elemen switching .
- Mesin SIMD & Mesin MMID
Mesin SIMD
Pada komputer SIMD terdapat lebih
dari satu elemen pemrosesan yang dikendalikan oleh sebuah unit pengendali yang
sama. Seluruh elemen pemrosesan menerima dan menjalankan instruksi yang sama
yang dikirimkan unit pengendali, namun melakukan operasi terhadap himpunan data
yang berbeda yang berasal dari aliran data yang berbeda pula.
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.
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.
- Arsitektur Pengganti
Dalam bidang teknik computer,
arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau struktur pengoperasian
dasar dalam computer atau bisa dikatakan rencana cetak biru dari deskripsi
fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain, implementasi perencanaan
dari masing-masing bagian seperti CPU, RAM, ROM, Memory Cache, dll.
Sumber:
http://dwihardjoapriyanto.blogspot.co.id/2016/12/prosesor-paralel.html