Komputer Paralel

Pada artikel kali ini saya akan membahas tentang apa itu Komputer Pararel? Untuk lebih jelasnya yuk kita simak mulai dari sejarahnya.

Sejarah Singkat

         Pada tahun 1958 Peneliti IBM, John Cocke dan Daniel Slotnick membahas tentang pemanfaatan paralelisme di dalam komputasi numerik untuk pertama kalinya. Burroughs Corporation memperkenalkan D825 pada tahun 1962, sebuah komputer dengan empat buah prosesor yang mengakses 16 modul memori dengan bantuan saklar bar-silang (crossbar switch).

Latar Belakang

ü  Rata-rata yang diperlukan untuk menjalankan sebuah instruksi, yang kemudian akan Komputasi paralel memanfaatkan beberapa elemen pemroses secara berkesinambungan untuk 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.

ü  Penskalaan frekuensi menjadi alasan utama dalam peningkatan performa komputer sejak pertengahan 1980an sampai dengan 2004. Waktu eksekusi (runtime) dari sebuah program adalah banyaknya instruksi dikali dengan waktu rata-rata sebuah instruksi. Dengan menganggap faktor lain adalah konstan, meningkatkan detak frekuensi (clock frequency) akan menurunkan waktu mengurangi waktu eksekusi.

Pengertian Pengolahan Paralel

Merupakan pemrosesan informasi yang menekankan pada manipulasi elemen-elemen data pada satu atau lebih prosesor secara serentak untuk memecahkan masalah tunggal.

 Kebutuhan akan Pengolahan Paralel:

1.  Dahulu:

* Ilmu klasik didasarkan pada observasi, teori dan eksperimen

* Observasi dari fenomena menghasilkan hipotesa

* Teori dikembangkan untuk menerangkan fenomena

*Design eksperimen untuk menguji teori (dilakukan secara fisik)       

  Kendala : tidak etis, biaya mahal, waktu lama

2. Sekarang:

 * Eksperimen dilakukan melalui simulasi numeric

 * Ilmu sekarang: observasi, teori, eksperimen, simulasi numeric

   Kendala : butuh komputer yang powerful

Pengertian Komputasi Paralel

Komputasi paralel adalah suatu bentuk komputasi dimana instruksi-instruksi dijalankan secara berkesinambungan. Komputasi paralel telah digunakan untuk melakukan komputasi yang mensyaratkan unjuk kerja yang tinggi (high-performance computing).

ü  Komputer yang memiliki kemampuan untuk melakukan pengolahan data (informasi) secara paralel

ü   Program komputer paralel lebih susah untuk dibangun dibandingkan dengan program komputer serial, hal ini disebabkan keserempakan menimbulkan masalah yang potensial didalam membagi pekerjaan menjadi subpekerjaan dan menggabungkan kembali subpekerjaan tersebut menjadi hasil oleh perangkat lunak,  diantaranya yg disebut sebagai “kondisi berebut” (race condition).

ü   Komunikasi dan sinkronisasi diantara unit pemroses (processing unit) menjadi satu diantara tantangan terbesar untuk menghasilkan program paralel dengan performa yang baik.

Jenis-jenis Komputer Paralel

         Berdasarkan tingkatan  perangkat keras yang mendukung paralelisme, secara umum komputer-komputer paralel dapat diklasifikasikan:

ü  Multicore processing

ü  Symmetric multiprocessing

ü  Distributed computing

ü  Cluster computing

ü  Massive parallel processing

ü  Grid computing

ü  Specialized parallel computer

Bentuk Pegolahan Paralel

Sebagian besar sistem komputer menggunakan hardware yang menjalankan direct memory acces (DMA) antara perangkat I/0 dan memori  utama.transfer data dalam kedua arah anatara memori utama dan disk magnetik dapat dicapai dengan bantuan kontroler DMA yang beropersi secara pararel dengan prosesor.

Ada dua aspek mendasar dalam pengolahan pararel yaitu:

ü  Beberapa subtugasnya dapat dikerjakan secara pararel oleh komponen hardware yang berbeda.

ü  Harus ada beberapa saran untuk menginisiasi dan mengkoordinasi aktifitas pararel tersebut

Paradigma Pengolahan Paralel

1.         M. J. FLYNN (Taksonomi Flynn)

Membedakan komputer paralel ke dalam empat kelas berdasarkan konsep aliran data (data stream) dan aliran instruksi (instruction stream), sebagai :

ü     SISD  (Single Instruction stream, Single Data stream)

ü     SIMD  (Single Instruction stream,  Multiple Data stream)

ü     MISD  (Multiple Instruction stream, Single Data stream)

ü     MIMD  (Multiple Instruction stream, Multiple Data stream)

2.  T.G. LEWIS

T.G. Lewis membedakan komputer paralel ke dalam dua kelas,sebagai :

ü     Synchronous

ü     Asynchronous

3.    MICHAEL J. QUINN

Quinn membedakan paralelisme ke dalam dua jenis, yaitu :

ü     Data Parallelism

ü     Control Parallelism

Sekian dulu pembahasan mengenai Komputer Pararel, semoga bisa bermanfaat J

Sumber : http://www.williamstallings.com

Nama    : Wulan Nurfitria

NIM       : 222157398

Fakultas Komputer Universitas MH. Thamrin

Evolusi dan Kinerja Komputer

Dalam pembahasan di artikel sebel umnya mengenai Pengenalan Organisasi Komputer, kali ini penulis akan membahas hal-hal yang berkaitan dengan Organisasi Komputer salah satunya tentang Evolusi dan Kinerja Komputer. Langsung aja yuk kita simak…

Generasi Pertama

Ciri umum komputer generasi pertama:

ü  Menggunakan tabung hampa (VaccumTube)

ü  Program dibuat dalam bahasa mesin

ü  Memori utama dibuat dengan teknologi magnetic core storage

ü  Ukuran fisik komputer besar

ü  Membutuhkan daya listrik besar 

1.        ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

ü Dirancang oleh John Mauchly dan John Presper Enkert di Universitas Pennsylvania

ü Berat 30 ton, volume 15000 kaki persegi, berisi lebih dari 18000 tabung vakum, membutuhkan daya 140 KW, melakukan operasi penambahan 5000 operasi/detik

ü Memori terdiri dari 20 accumulator, masing- masing accumulator menampung 10 digit

2.        Mesin Von Newmann (Komputer IAS)

ü Memori komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies) terdiri dari 1000 lokasi penyimpanan yang di sebut word

ü Satu word terdiri dari 40 binary digit

ü Satu word dapat juga terdiri dari 20 bit instruksi, masing-masing instruksi terdiri dari 8 bit kode operasi dan 12 bit alamat

ü Memiliki 21 buah instruksi

ü Instruksi-instruksi dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu : Data transfer,Unconditional branch, Conditional branch, Arthmetic dan address modify

Struktur IAS

3.        UNIVAC (Universal Automatic Computer)

ü  Dirancang oleh Mauchly dan Eckert

ü  Produk pertama yang dihasilkan oleh The Eckert-Mauchly Computer Company Komputer komersial pertama yang dipasarkan

Generasi  Kedua

Ciri umum komputer generasi kedua :

ü  Teknologi dasar rangkaiannya berupa transistor

ü  Menggunakan bahasa pemrograman fortran, cobol, Algol

ü  Menggunakan memori sekunder berupa magnetic tape

ü  Ukuran fisik komputer lebih kecil dari komputer generasi pertama

ü  Membutuhkan daya listrik yang lebih kecil

Generasi  Ketiga

Ciri umum komputer generasi ketiga :

ü   Teknologi dasar pembangun rangkaian yang digunakan adalah IC (Integrated Circuit)

ü   Layar monitor dapat menampilkan gambar dan grafik

ü   Menggunakan magnetic tape sebagai memori sekunder

ü   Memiliki fitur jaringan

ü   Penggunaan daya listrik lebih hemat

Generasi-generasi Selanjutnya

Setelah generasi ketiga perkembangan komputer didasarkan pada perkembangan IC (integrated Circuit)

ü   SSI (Small Scale Integration) Sampai 100 komponen elektronik per chip

ü   MSI (Medium Scale Integration) 100-3000 komponen elektronik per chip

ü   LSI (Large Scale Integration) 3000-100000 komponen elektronik per chip

ü   VLSI (Very Large Scale Integration)100000-1 juta komponen per chip

ü   ULSI (Ultra Large Scale Integration) Lebih dari 1 juta komponen per chip

IBM

ü   Perangkat pemroses Punched-card

ü   1953 - IBM701

ü   Komputer pertama dengan program tersimpan

ü   Kalkulasi Scientific

ü   1955 - IBM702

ü   Aplikasi Bisnis

ü   Mengawali seri 700/7000

Hukum Moore (Moore’s Law)

ü   Peningkatan kepadatan komponen dalam chip

ü   Gordon Moore – co-founder dari Intel

ü   Jumlah transistor pada sebuah chip berlipat dua setiap tahun

ü   Sejak 1970’s perkembangan sedikit melambat

ü   Jumlah  transistor berlipat dua setiap18 bulan

ü   Harga sebuah chip hampir tidak berubah

ü   Peningkatan kepadatan berarti jalur listrik makin pendek, sehingga unjuk kerja makin tinggi

ü   Ukuran yang makin kecil meningkatkan fleksibilitas

ü   Mengurangi kebutuhan daya dan pendingin

ü   Sambungan makin sedikit, makin handal

Nama    : Wulan Nurfitria

NIM       : 222157398

Fakultas Komputer Universitas MH. Thamrin