PARALEL COMPUTATION

Nama : Firman Hendrad (52412980)4IA24Kali saya akan membahas tentang PARALEL COMPUTATION yang mempunyai pembahasan sebagai berikut :

  1. Pengertian PARALEL COMPUTATION
  2. Sejarah PARALEL COMPUTATION
  3. Konsep Parallel Processing
  4. Arsitektur Komputer Parallel
  5. Implementasi Quantum Computing

 

2

  1. Pengertian PARALEL COMPUTATION

dalam bahasa indonesia komputasi bisa diarikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. hal ini ialah apa itu teori komputasi. komputasi paralel itu sendiri yaitu melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. komputasi paralel itu sendiri membutuhkan :
– Algoritma
– Bahasa Pemrograman
– Compiler

gambarutama
program komputer paralel lebih susah untuk dibangun dibandingkan dengan program komputer serial, hal ini disebabkan keserempakan menimbulkan masalah yang potensial di dalam membagi pekerjaan menjadi subpekerjaan dan menggabungkan kembali subpekerjaan tersebut menjadi hasil oleh perangkat lunak, diantaranya kondisi berebut (race condition). komunikasi dan sinkronisasi diantara unit pemroses (processing unit) menjadi satu diantara tantangan terbesar untuk menghasilkan program paralel dengan performa yang baik.

2. Sejarah singkat
pada tahun 1958, peneliti IBM, yang bernama John Cocke dan Daniel Slotnick membahas tentang pemanfaatan paralelisme di dalam komputasi numerik untuk pertama kalinya. Burroughs Coporation memperkenalkan D825 pada tahun 1962, sebuah komputer dengan empat buah prosessor yang mengakses 16 modul memori dengan bantuan skalar bar-silang (cossbar switch).

komputasi paralel memanfaatkan beberapa elemen pemroses secara berkesinambungan untuk menyelesaikan permasalahan, dengan cara menyelesaikan permasalahan, dengan cara memecah masalah menjadi bagian-bagian independen, kemudian masing-masing bagian tersebut diselesaikan oleh masing-masing elemen pemroses sesuai dengan algoritma secara serempak. elemen pemroses dapat terdiri dari unit pemroses yang heterogen dan dapat pula terdiri dari unit pemroses yang homogen. elemen pemroses dapat berupa komputer tunggal dengan banyak prosessor, beberapa komputer yang terhubung dalam suatu jaringan, perangkat keras yang dikhususkan untuk melakukan komputasi paralel, ataupun kombinasi dari perangkat-perangkat yang lainnya.

slide_9

 

Pemrograman paralel
teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah atau operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosessor tunggal) ataupun banyak (prosessor ganda dengan mesin paralel) CPU. bahasa pemrograman yang digunakan pada pemrograman paralel :

1. MPI (Message Passing Interface)
yaitu sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram untuk membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel. kegunaan MPI :

> menyediakan fungsi-fungsi untuk menukar pesan
> menulis kode paralel secara portable
> mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel
> menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang
tidak begitu cocok dengan model data paralel

mpi

implementasi MPI :
MPICH (MPI/Chameleon) MPICH2 adalah implementasi Message Passing Interface (MPI), yang merupakan standar spesifikasi library untuk program message-passing, yang diajukan sebagai standar oleh vendor, implementor dan user.

2. PVM (Parallel Virtual Machine)
suatu standar protokol yang digunakan untuk pemrograman paralel dan terdistribusi, proses pertukaran pesan atau data antar proses adalah dengan mengirimkan pesan melalui media komunikasi. model ini juga dapat diimplementasikan pada bermacam-macam plattform seperti shared memory.

4765i01
Distributed Processing
Kata didistribusikan dalam istilah seperti “sistem terdistribusi”, “didistribusikan pemrograman”, dan “algoritma terdistribusi” awalnya merujuk pada jaringan komputer dimana setiap komputer yang didistribusikan secara fisik dalam beberapa wilayah geografis. Istilah yang saat ini digunakan dalam lebih luas akal, bahkan mengacu pada proses otonom yang dijalankan pada komputer fisik yang sama dan berinteraksi satu sama lain dengan pesan.

Model komputasi Paralel

> 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.

> Taksonomi dari model pemrosesan paralel dibuat berdasarkan alur instruksi dan alur data

3. Konsep Parallel Processing

Pemrosesan parallel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat programberjalan 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.

parallelprocessing

Komputasi parallel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanyadiperlukan saat kapasitas yangdiperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karenatuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel inidiperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkandengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itudiperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagaimiddleware yangberperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnyapemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.

Pemrograman parallel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupunbanyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paraleladalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secarabersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.

Komputasi paralel membutuhkan:

    • Algoritma
    • Bahasa pemrograman
    • Compiler
    4. Arsitektur Komputer Parallel

ss

  • SISD (Single Instruction stream-Single Data stream)

225px-sisd-svg

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.

 

 

  • SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)

225px-simd-svg

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. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. 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 (Multiple Instruction stream-Single Data stream)

225px-misd-svg

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. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.

 

  • MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)

230px-mimd-svg

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.
refrensi :

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s