Tugas Softskill 4

PARALLEL PROCESSING

Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan. Ini umumnya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar (diindustri keuangan, bioinformatika, dll) ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Kasus kedua umum ditemui di kalkulasi numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika(fisika komputasi), kimia (kimia komputasi) dll.

TUJUAN PARALLEL PROCESSING

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. 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 untukmenyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebutsebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesinparalel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.Pemrograman Paralel sendiri adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusiperintah/operasi secara bersamaan. Bila komputer yang digunakan secara bersamaan tersebutdilakukan oleh komputer-komputer terpisah yang terhubung dalam satu jaringan komputer, biasanya disebut sistem terdistribusi. Bahasa pemrograman yang populer digunakan dalam pemrograman parallel adalah MPI (Message Passing Interface) dan PVM (Parallel Virtual Machine). Yang perlu diingat adalah komputasi paralel berbeda dengan multitasking. Pengertian multitasking adalah komputer dengan processor tunggal mengeksekusi beberapa tugas secara bersamaan. Walaupun beberapa orang yang bergelut di bidang sistem operasi beranggapan bahwa komputer tunggal tidak bias melakukan beberapa pekerjaan sekaligus, melainkan proses penjadwalan yang berlakukan pada system operasi membuat komputer seperti mengerjakan tugas secara bersamaan. Sedangkan komputasi parallel sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa komputasi paralel menggunakan beberapa processor atau komputer. Selain itu komputasi paralel tidak menggunakan arsitektur Von Neumann. Untuk lebih memperjelas lebih dalam mengenai perbedaan komputasi tunggal (menggunakan 1processor) dengan komputasi paralel (menggunakan beberapa processor), maka kita harus mengetahui terlebih dahulu pengertian mengenai model dari komputasi. Ada 4 model komputasi yang digunakan, yaitu:

-          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 kitaingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5processor. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun datayang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hinggaurutan 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).

-          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. Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel yang menggunakan beberapa processor. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.

-          MISD Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak processordengan 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 padacontoh 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 yangdigunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. Sampai saat ini belum ada komputeryang menggunakan model MISD.

-          MIMD Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyakprocessor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda.Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk modelSIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/CompaqAlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.

HUBUNGAN ANTARA KOMPUTASI MODERN DAN PARALLEL 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:

·         Waktu eksekusi lebih cepat.

·         Throughput jadi lebih tinggi.

Kekurangan:

·         Perangkat keras lainnya yang dibutuhkan.

·         Kebutuhan daya juga lebih.

·         Tidak baik untuk daya rendah dan perangkat mobile.

·         Parallel processing adalah salah satu teknik komputasi modern.

·         Karena membutuhkan banyak prosesor maka biaya mahal.

Komentar :

Kesimpulannya adalah hubungan antara komputasi modern dengan paralel processing sangatlah erat. Karena performa dari komputasi modern bergantung dengan prosesor yang menjadi pusat pemrosesan data, yaitu CPU. Bila pemrosesan dilakukan dengan pemrosesan paralel yang tepat, maka performa dari komputasi modern akan berjalan dengan baik dan maksimal. Bila arsitektur paralel processing yang digunakan kurang tepat, maka pemrosesan data juga tidak akan berjalan maksimal dan baik. Malah akan mengalami kerugian seperti di atas. Dan penyelesaian jalan terpendek, biaya minimal, dan segala macam permasalahan yang dapat diselesaikan dengan paralel processing sangatlah berguna bagi komputasi modern.