Parallel PROCESSING
Pemrosesan
paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk
menjalankansebuah program secara simultan.Idealnya, parallel processing membuat
program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yangdigunakan.Komputasi
paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan
denganmemanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan. Ini umumnya
diperlukan saatkapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus
mengolah data dalam jumlah besar (diindustri keuangan, bioinformatika, dll)
ataupun karena tuntutan proses
komputasi yang banyak. Kasus kedua umum ditemui di kalkulasi numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika(fisika komputasi), kimia (kimia komputasi) dll.
TUJUAN PARALLEL PROCESSING
Tujuan utama
dari pemrosesan paralel adalah
untuk meningkatkan performa komputasi. Semakinbanyak hal yang bisa dilakukan
secara bersamaan (dalam waktu yang
sama), semakin banyak
pekerjaanyang bisa
diselesaikan.
Komputasi parallel
Komputasi
paralel adalah salah satu teknik 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 terdiridari
banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara
paralel untukmenyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebutsebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan
antar node dalam
satu mesinparalel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk
merealisasikan komputasi.
Pemrograman
Paralel sendiri adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan
eksekusiperintah/operasi secara bersamaan. Bila komputer yang digunakan secara
bersamaan tersebutdilakukan oleh komputer-komputer terpisah yang terhubung
dalam satu jaringan komputer, biasanya disebut sistem terdistribusi. Bahasa
pemrograman yang populer digunakan dalam pemrograman paraleladalah
MPI (Message Passing Interface) dan PVM (Parallel Virtual Machine).
4 Model Komputasi :
1. SISD Yang
merupakan singkatan dari Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya
yang menggunakanarsitektur Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya
digunakan 1 processor saja. Oleh karenaitu
model ini bisa dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal. Sedangkan
ketiga model lainnyamerupakan
komputasi paralel yang menggunakan beberapa processor. Beberapa contoh komputer
yangmenggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
2. SIMD Yang
merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan
banyak processordengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah
data yang berbeda. Sebagai contoh kitaingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5processor. Pada
setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun
datayang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hinggaurutan 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).
3. MISD Yang
merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan
banyak processordengan setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda
namun mengolah data yang sama. Hal inimerupakan kebalikan dari model SIMD.
Untuk contoh, kita bisa menggunakan kasus yang sama padacontoh 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 yangdigunakan untuk teknik pencariannya berbeda di
setiap processor. Sampai saat ini belum ada komputeryang menggunakan model MISD.
4. MIMDYang
merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyakprocessor
dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda.Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga
memasukkan komponen untuk modelSIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model
MIMD adalah IBM POWER5,
HP/CompaqAlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM
BG/L.
Implementasi
Paralel Processing
Di Indonesia, usaha untuk membangun infrastruktur mesin paralel sudah
dimulai sejak era 90-an, meski belum pada tahap serius dan permanen. Namun
untuk pemrograman paralel sudah sejak awal menjadi satu mata-kuliah wajib di
banyak perguruan tinggi terkait. Baru pada tahun 2005 dimulai pembuatan infrastruktur mesin paralel
permanen, misalnya yang dikembangkan oleh Grup Fisika Teoritik dan Komputasi di P2
Fisika LIPI. Didorong oleh perkembangan pemrograman paralel yang lambat, terutama
terkait dengan sumber daya manusia (SDM) yang
menguasainya, mesin paralel LIPI ini kemudian dibuka untuk publik secara cuma-cuma
dalam bentuk LIPI Public Cluster (LPC). Saat ini LPC telah dikembangkan lebih jauh menjadi
gerbang komputasi GRID di Indonesia dengan kerjasama global menjadi IndoGRID.
Pada tahun berikutnya, dengan dukungan dana dari proyek Inherent Dikti, Fasilkom UI juga membangun mesin paralel. Sementara itu pada tahun
2009, ITB membuat kluster hibrid CPU dan GPU yang pertama di Indonesia dengan
kemampuan hingga 60 inti CPU dan 1920 inti GPU.
Hubungan antara Komputasi Modern dengan Paralel Processing
Hubungan
antara komputasi modern dan parallel processing sangat berkaitan, karena
penggunaankomputer saat ini atau komputasi
dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian masalahsecara manual.
Dengan begitu peningkatan kinerja atau proses komputasi semakin diterapkan,
dansalah satu caranya adalah dengan
meningkatkan kecepatan perangkat keras. Dimana komponen utamadalam perangkat
keras komputer adalah processor. Sedangkan parallel processing adalah
penggunaanbeberapa processor (multiprocessor atau arsitektur komputer dengan
banyak processor) agar kinerjacomputer
semakin cepat.
Kinerja
komputasi dengan menggunakan paralel processing itu menggunakan dan
memanfaatkanbeberapa komputer atau CPU untuk menemukan suatu pemecahan masalah
dari masalah yang ada.Sehingga dapat diselesaikan dengan cepat daripada
menggunakan satu komputer saja. Komputasidengan paralel processing akan
menggabungkan beberapa CPU, dan membagi-bagi tugas untuk masing-masing CPU
tersebut. Jadi, satu masalah terbagi-bagi penyelesaiannya. Tetapi ini untuk
masalah yangbesar
saja, komputasi yang masalah kecil, lebih murah menggunakan satu CPU saja.
Sumber
:
