Parallel Processor (by Wahyu H)

TUGAS ARKOM

PARALLEL PROCESSOR By : Wahyu Hidayat 7108040515 1ELKA D4 LJ

PENDAHULUAN „

Para perancang komputer selalu berudsaha untuk meningkatkan kinerja mesin-mesin yang dirancangnya.Satu cara yang dilakukan adalah membuat chip-chip agar bekerja lebih cepat dengan menambah kecepatan detaknya, namun untuk semua desain baru, cara tersebut masih suli untuk dilakukan. Oleh karena itu, sebagian besar arsitektur komputer beralih ke paralelisme (melakukan dua hal atau lebih secara sekaligus) sebagai suatu cara untuk mencapai kinerja yang lebih tinggi pada suatu kecepatan detak tertentu.

PENGERTIAN

„

PemrosesanParalel adalah Pelaksanaan instruksi secara bersamaan dalam satu waktu.

TUJUAN mempercepat komputasi dari sistem komputer dan menambah jumlah keluaran yang dapat dihasilkan dalam jangka waktu tertentu. z untuk melakukan pengolahan paralel z meningkatkan kecepatan operasi z meningkatkan jumlah operasi yang dapat dilakukan dalam satu waktu tertentu (concurrency). z

SYARAT „

„

„

- Data yang diproses dipecah menjadi bagian-bagian terpisah yang bekerja secara independen dan terus-menerus. - Proses pengeksekusian instruksi ganda. Sehingga dalam sekali waktu, bisa dihasilkan 2 atau lebih suatu output data. - Dapat menyelesaikan tugas lebih cepat daripada dengan perangkat serial

PENGELOMPOKAN KOMPUTER „

Berdasarkan jumlah aliran instruksi dan aliran datanya, Michael J. Flynn pada tahun 1966 mengelompokkan komputer digital menjadi empat golongan besar

„

Keempat kelompok komputer tersebut adalah :

„

1. Komputer SISD (Single Instruction stream-Single Data stream) 2. Komputer SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream) 3. Komputer MISD (Multiple Instruction stream-Single Data stream) 4. Komputer MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)

„

„

„

Komputer SISD „

Pada komputer jenis ini semua instruksi dikerjakan terurut satu demi satu, tetapi juga dimungkinkan adanya overlapping dalam eksekusi setiap bagian instruksi (pipelining). Pada umumnya komputer SISD berupa komputer yang terdiri atas satu buah pemroses (single processor). Namun komputer SISD juga mungkin memiliki lebih dari satu unit fungsional (modul memori, unit pemroses, dan lainlain), selama seluruh unit fungsional tersebut berada dalam kendali sebuah unit pengendali. Skema arsitektur global komputer SISD.

1. SISD CU : Control Unit PU : Processor Unit MM : Memory Module IS

CU

IS

PU

DS

MM

„Instruksi

dilaksanakan secara berurut tetapi juga boleh overlap dalam tahapan eksekusi (pipeline). „Satu

alur instruksi didecode untuk alur data tunggal.

Komputer 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.

2. SIMD DS1 CU CU

IS

CU

CU DS2

CU SM

CU IS

DSn

CU

PE : Processing Element CU : Control Unit PU : Processor Unit IS : Instruction Stream

MM : Memory Modul SM : Shared Memory DS : Data Stream

„Beberapa

Processor Unit (Processing Element) disupervisi oleh Control Unit yang sama. „Aemua

Processing Element menerima instruksi yang sama dari control unit tetapi mengeksekusi data yang berbeda dari alur data yang berbeda pula.

„Subsistem memori berisi modul-modul memori. „Processor vektor dan processor array termasuk dalam kategori ini.

Komputer MISD „

Komputer jenis ini memiliki n unit pemroses yang masing-masing menerima dan mengoperasikan instruksi yang berbeda terhadap aliran data yang sama, dikarenakan setiap unit pemroses memiliki unit pengendali yang berbeda. Keluaran dari satu pemroses menjadi masukan bagi pemroses berikutnya. Belum ada perwujudan nyata dari komputer jenis ini kecuali dalam bentuk prototipe untuk penelitian.

3. MISD

PU1 PU2

IS IS

CU1

DS

CU2 MM1

PUn

IS

CUn

DS

MM2

MMn

„

Sejumlah PU , masing-masing menerima instruksi yang berbeda dan mengoperasikan data yang sama.

„

Output salah satu prosesor menjadi input bagi prosesor berikutnya.

„

Struktur komputer ini tidak praktis, sehingga tidak ada komputer yang menggunakannya.

Komputer MIMD „

Pada sistem komputer MIMD murni terdapat interaksi di antara n pemroses. 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.

4. MIMD

PU1 PU2

PUn

IS IS

IS

CU1

DS

MM1

DS CU2

CUn

MM2

DS

MM3

„

Sejumlah prosesor secara simultan mengeksekusi rangkaian instruksi yang berbeda pada kumpulan data yang berbeda pula.

„

MIMD dapat berupa multiprosesor dengan memori yang dapat digunakan bersama (shared memory) atau multikomputer dengan memori yang terdistribusi.

Prosesor Paralel

SIMD

MIMD

Shared Memory (Multiprosesor)

Distributed Memory (Multikomputer)

ANTARA KOMPUTASI SERIAL DAN KOMPUTASI PARALEL „

KEKURANGAN KOMPUTASI SERIAL : 1. kecepatan transmisi – kecepatan komputer berbasis serial sangat tergantung seberapa cepat data dapat berpindah dari hardware tersebut. Batas kecepatan yang pasti adalah kecepatan cahaya (30 cm/nanosecond) untuk transmisi yang bermedia cahaya atau 9 cm/nanosecond untuk transmisi yang terbuat dari tembaga. 2. keterbatasan pada ukuran fisik – teknologi prosesor terkini selalu bertumpukan pada seberapa banyak jumlah transistor dalam satu chip. Meskipun ukuran atomic atau molecular dapat tercapai, tetapi batas minimum dari ukuran chip tersebut akan terlampaui juga.

„

3. ekonomi – menggunakan satu buah chip prosesor dengan kecepatan lebih tinggi membuat harga prosesor itu sendiri naik dengan drastis. Sedangkan menggunakan prosesor yang tersedia dipasaran tetapi relatif cepat dan jumlah yang lebih banyak bisa menyamai kecepatan super komputer, dengan harga yang relatif lebih murah.

„

KEKURANGAN KOMPUTASI PARALLEL :

„

1. Komputasi parallel masih kurang populer dibandingkan dengan komputasi sekuensial atau serial, seperti halnya Personal Computer. Sehingga harga setiap komponen untuk perangkat paralel tersebut masih mahal 2. Pemrograman paralel yang masih kurang populer. Sehingga pembuatan perangkat lunak untuk perangkat paralel masih sangat mahal, begitu juga dengan perawatan dan modifikasinya. 3. Begitu juga dengan tenaga ahli dibidang ini sangat kecil porsinya dibandingkan dengan tenaga ahli dibidang komputasi serial.

„

„

KESIMPULAN „

Komputasi serial maupun paralel masing-masing mempunyai kekurangan, namun pada perkembangannya kedua komputasi tersebut mengalami perbaikan demi perbaikan yang membuat komputer menjadi canggih.

z SEKIAN „TERIMA

KASIH