Parallel Processing dan Komputasi dalam Komputasi Modern

NAMA                   :        M. ULYA ASRA

NPM                     :        54411219

KELAS                  :        4IA07

MATA KULIAH    :        PENGANTAR KOMPUTASI MODERN

Pada tugas “Pengantar Komputasi Modern” kali ini saya membahas materi tentang Komputasi Paralel, mulai dari definisi, kekurangan dan kelebihan, serta kaitannya dengan komputasi modern.

Komputasi paralel adalah suatu teknik melakukan komputasi dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan. Hal ini diperlukan ketika ingin mengolah data dalam jumlah yang sangat besar, ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak contohnya ketika menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika, kimia, dll.

Komputasi paralel membutuhkan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang terhubung jaringan yang mampu menyelesaikan masalah secara paralel. Selain itu dibutuhkan juga middleware yang berperan mengatur distribusi antar titik dari satu mesin paralel. Setelah itu pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi. Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah secara bersamaan. Contoh bahasa pemrograman paralel yang populer adalah MPI (Message Parsing Interface) dan PVM (Parallel Virtual Machine).

Walaupun komputasi paralel terkesan mirip dengan multitasking, tetapi terdapat perbedaan mendasar diantara keduanya yaitu terletak pada jumlah prosesor yang digunakan. Multitasking menggunakan prosesor tunggal yang melakukan pemrosesan dengan penjadwalan pada sistem operasi sehingga membuat komputer seperti melakukan tugas secara bersamaan. Di samping itu, komputasi paralel juga tidak menggunakan arsitektur Von Neumann.

Untuk memperjelas materi ini, sebaiknya kita harus terlebih dahulu mengetahui hal-hal mengenai model komputasi. Ada empat model komputasi yang digunakan, yaitu :

1.   SISD (Single Instruction, Single Data)
Satu-satunya model komputasi yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Model ini bisa dikatakan sebagai model komputasi tunggal karena menggunakan satu prosesor saja. Contoh komputer yang menggunakan SISD adalah UNIVACI, IBM 360, Cray 1, dan PDP 1.

2.   SIMD (Single Instruction, Multiple Data)
Model ini menggunakan banyak prosesor dengan instruksi yang sama, namun setiap prosesor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan yang terdiri dari 100 angka menggunakan 5 prosesor. Gunakan algoritma yang sama pada setiap prosesor namun dengan data yang berbeda di setiap prosesor. Misalnya prosesor 1 mengolah data deretan pertama hingga 20, prosesor 2 mengolah data deretan 21 hingga 40, dan seterusnya. Contoh komputer yang menggunakan SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, dan Cell Procesor (GPU).

3.   MISD (Multiple Instruction, Single Data)
Model ini menggunakan banyak prosesor dimana setiap prosesor melakukan instruksi yang berbeda dengan mengolah data yang sama. Contohnya mirip dengan kasus pada model SIMD namun penyelesaiannya dengan menggunakan kelima prosesor untuk mengolah data dari urutan pertama hingga ke 100, namun algoritma yang digunakan berbeda di setiap prosesor. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.

4.   MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data)
Model ini menggunakan banyak prosesor dengan setiap prosesor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Contoh komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, dan AMD Opteron

 Berikut ini adalah gambaran perbedaan antara komputasi tunggal dengan komputasi paralel :

Melalui gambar di atas, dapat disimpulkan bahwa kinerja komputasi paralel lebih efektif dan efisien dibandingkan komputasi tunggal, khususnya pada pemrosesan data yang berukuran besar.

Hal ini kembali lagi kepada kebutuhan pengguna. Apabila data yang ingin diproses berjumlah besar, maka teknik komputasi paralel adalah pilihan yang paling tepat. Dan sebaliknya, apabila data yang diproses berjumlah kecil, komputasi tunggal adalah pilihan yang paling efektif.

Sumber : http://www.academia.edu/4693927/Diannatull_Faizah_J3C211217_INF_2C_P1_KOMPUTASI_dan_PARALEL_PROCESSING

Hubungan antara Komputasi Modern dengan Parallel Processing

Seperti yang sudah kita ketahui, komputasi modern menyelesaikan masalah matematis yang meliputi perhitungan dan pencarian solusi dari masalah tersebut, dengan menyusun algoritma yang dapat dimengerti oleh komputer. Perhitungan dari komputasi modern adalah akurasi, kecepatan, problem, volume, dan besar kompleksitas.

         Konsep parallel processing adalah peningkatan efisiensi dan efektifitas komputer dengan melakukan berbagai tugas menggunakan beberapa prosesor secara bersamaan. Hal ini tentunya merupakan pengembangan dari komputasi modern karena komputer dapat menjalankan perintah dengan sama baiknya namun dengan cara yang lebih efektif dan efisien.