A.
Komputasi
Komputasi merupakan cara untuk
menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.
Kemudian teori komputasi adalah suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan
matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan
dengan menggunakan pena dan kertas atau kapur dan batu tulis, atau
dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel.Pada zaman
sekarang ini, komputasi dilakukan dengan cara menggunakan komputer. Komputasi
yang menggunakan komputer inilah maka disebut dengan Komputasi Modern.
Perhitungan komputasi modern yaitu:
·
Akurasi
(bit, floating point)
·
Kecepatan
(dalam satuanHz)
·
Problem
volume besar (paralel)
·
Modeling
(NN dan GA)
·
Kompleksitas
(menggunakan Teori Bog O)
Umumnya, ilmu komputasi merupakan bidang ilmu yang mempunyai
perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik
serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah
ilmu (sains).
Dengan cara sederhana, biasanya berupa penerapan simulasi
komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk menyelesaikan
masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam perkembangannya
digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu.
Ilmu komputasi berbeda dengan ilmu
komputer. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk
tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu
komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan
model-model matematika dalam program komputer berdasarkan landasan teori yang
telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu yang
bersangkutan.
B. Parallel
Processing pada Komputer
1. Pemrosesan Parallel (Parallel Processing)
Penggunaan lebih dari satu CPU atau inti prosesor secara
simultan untuk mengeksekusi sebuah program atau banyak program dengan komputasi
ganda. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat
karena ada mesin yang lebih (CPU atau core) menjalankannya.
Dalam
praktek pararel processing, seringkali sulit membagi program sedemikian rupa
sehingga terpisah atau CPU core dapat mengeksekusi bagian yang berbeda tanpa
mengganggu satu sama lain. Sebagian besar komputer hanya memiliki satu CPU, tetapi
beberapa model memiliki beberapa chip prosesor, dan multi-core menjadi norma.
Bahkan ada komputer dengan ribuan CPU.
Dengan
single-CPU, single core komputer, adalah mungkin untuk melakukan proses
pengolahan paralel dengan menghubungkan komputer dalam jaringan. Namun, jenis
pemrosesan paralel membutuhkan perangkat lunak yang sangat canggih yang disebut
perangkat lunak pengolah didistribusikan.
Perhatikan bahwa paralelisme berbeda dari konkurensi.
Concurrency adalah istilah yang digunakan dalam sistem operasi dan database
masyarakat yang mengacu pada milik suatu sistem di mana banyak tugas tetap
aktif secara logis dan membuat kemajuan pada saat yang sama dengan interleaving
urutan pelaksanaan tugas dan dengan demikian menciptakan ilusi sekaligus melaksanakan
instruksi. Paralelisme, di sisi lain, adalah istilah yang biasanya digunakan
oleh komunitas superkomputer untuk menggambarkan eksekusi yang secara fisik
mengeksekusi secara bersamaan dengan tujuan untuk memecahkan masalah dalam
waktu yang lebih atau pemecahan masalah yang lebih besar dalam waktu yang sama
. Paralelisme mengeksploitasi konkurensi.
2. Komputasi Paralel
Salah satu teknik untuk 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.
Komputasi Paralel merupakan salah
satu teknologi paling menarik sejak ditemukannya komputer pada tahun 1940-an.
Terobosan dalam pemorosesan parallel selalu berkembang dan mendapatkan tempat
disamping teknologi-teknologi lainnya sejak Era Kebangkitan (1950-an), Era
Mainframe (1960-an), Era Minis (1970-an), Era PC (1980-an), dan Era Komputer
Paralel (1990-an). Dengan berbagai pengaruh atas perkembangan teknologi
lainnya, dan bagaimana teknologi ini mengubah persepsi terhadap komputer, dapat
dimengerti betapa pentingnya komputasi parallel itu.
Inti dari komputasi parallel yaitu hardware, software, dan
aplikasinya. Paralel prosesing merupakan suatu pemrosesan informasi yang lebih
mendekatkan pada manipulasi rata-rata dari elemen data terhadap satu atau lebih
penyelesaian proses dari sebuah masalah. Dengan kata lain komputasi parallel
adalah komputer dengan banyak processor dapat melakukan parallel processing
dengan cara membagi-bagi proses ke source-source yang dimiliki.
3. Pemrograman Paralel
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 paraleladalah 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:·
algoritma· bahasa pemrograman· compiler Sebagai besar komputer hanya
mempunyai satu CPU, namun ada yang mempunyai lebih dari satu.
Aristektur Komputer Parallel terdiri
dari:
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. MIMD (Multiple
Instruction stream-Multiple Data stream)
Paradigma pemrosesan parallel bergantung pada nomor 2 dan 4. Model SIMD (single
instruction multiple data) 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).
paradigma functional dataflow yang memperkenalkan konsep model MIMD (Multiple
Instrution Multiple Data) 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.
Suatu program parallel memerlukan koordinasi ketika sebuah tugas bergantung
pada tugas lainnya. Ada dua macam bentuk koordinasi pada komputer parallel :
- Asynchronous.
Bentuk synchronous merupakan koordinasi pada hardware yang
memaksa semua tugas agar dilaksanakan pada waktu yang bersamaan dengan
mengesampingkan adanya ketergantungan tugas yang satu dengan yang lainnya.
- Synchronous.
Sementara bentuk asynchronous mengandalkan mekanisme
pengunci untuk mengkoordinasikan processor tanpa harus berjalan bersamaan.
C. Hubungan
antara Komputasi Modern dan Parallel Processing
Pemrosesan paralel juga disebut
komputasi paralel. Dalam upaya lebih murah pengolahan komputasi paralel
menyediakan alternatif pilihan yang layak. Waktu idle siklus prosesor di
seluruh jaringan dapat digunakan secara efektif oleh perangkat lunak komputasi
terdistribusi yang canggih. Pengolahan paralel istilah digunakan untuk mewakili
kelas besar teknik yang digunakan untuk memberikan tugas pengolahan simultan
data untuk tujuan meningkatkan kecepatan komputasi dari sistem komputer.
Komentar
Menurut saya dengan adanya penggunaan
parallel processing pada komputasi dapat membuat waktu yang dibutuhkan untuk
pemrosesan menjadi lebih cepat serta dalam penyelesaian suatu masalah yang
rumit pun akan mendapatkan solusi dengan waktu yang lebih cepat, karena
penggunaan pemrosesan parallel ini.
Sumber : http://rudyafriadi.blogspot.com/2013/06/komputasi-dan-paralel-processing.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar