Latar Belakang
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. Elemen pemroses dapat berupa komputer tunggal dengan banyak prosesor,
beberapa komputer yang terhubung dalam suatu jaringan, perangkat keras yang
dikhususkan untuk melakukan komputasi paralel, ataupun kombinasi dari
perangkat-perangkat yang telah disebutkan.
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 rata-rata yang diperlukan untuk menjalankan sebuah instruksi,
yang kemudian akan mengurangi waktu eksekusi.
Komputasi paralel 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 sebagai middleware
yangberperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin
paralel. Selanjutnyapemakai harus membuat pemrograman paralel untuk
merealisasikan komputasi.
Terdapat dua hukum yang berlaku dalam
sebuah parallel processing. yaitu:
·
Hukum
Amdahl
Amdahl berpendapat,
“Peningkatan kecepatan secara paralel akan menjadi linear, melipatgandakan
kemampuan proses sebuah komputer dan mengurangi separuh dari waktu proses yang
diperlukan untuk menyelesaikan sebuah masalah.”
·
Hukum
Gustafson
Pendapat yang dikemukakan Gustafson
hampir sama dengan Amdahl, tetapi dalam pemikiran Gustafson, sebuah komputasi
paralel berjalan dengan menggunakan dua atau lebih mesin untuk mempercepat
penyelesaian masalah dengan memperhatikan faktor eksternal, seperti kemampuan
mesin dan kecepatan proses tiap-tiap mesin yang digunakan.
Tujuan Komputasi Paralel
Tujuan dari komputasi paralel adalah
meningkatkan kinerja komputer dalam menyelesaikan berbagai masalah. Dengan
membagi sebuah masalah besar ke dalam beberapa masalah kecil, membuat kinerja
menjadi cepat.
Salah satu jenis penggunaan komputasi
paralel adalah:
PVM(Parallel
Virtual Machine)
Merupakan sebuah perangkat lunak yang
mampu mensimulasikan pemrosesan paralel pada jaringan.
Model komputasi Paralel.
1.
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.
2.
Taksonomi
dari model pemrosesan paralel dibuat berdasarkan alur instruksi dan alur data
yang digunakan:
·
SISD
(Single Instruction Single Datapath) merupakan prosesor tunggal, yang bukan
paralel.
·
SIMD
(Single Instruction Multiple Datapath)alur instruksi yang sama dijalankan
terhadap banyak alur data yang berbeda. Alur instruksi di sini kalau tidak
salah maksudnya ya program komputer itu. trus datapath itu paling ya inputnya,
jadi inputnya lain-lain tapi program yang digunakan sama.
·
MIMD
(Multiple Instruction Multiple Datapath)alur instruksinya banyak, alur datanya
juga banyak, tapi masing-masing bisa berinteraksi.
·
MISD
(Multiple Instruction Single Datapath)alur instruksinya banyak tapi beroperasi
pada data yang sama.
Komentar
Tujuan utama dari pemrograman paralel
adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa
dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan
yang bisa diselesaikan. Analogi yang paling gampang adalah, bila anda dapat
merebus air sambil memotong-motong bawang saat anda akan memasak, waktu yang
anda butuhkan akan lebih sedikit dibandingkan bila anda mengerjakan hal
tersebut secara berurutan (serial). Atau waktu yg anda butuhkan memotong bawang
akan lebih sedikit jika anda kerjakan berdua.
Performa dalam pemrograman paralel
diukur dari berapa banyak peningkatan kecepatan (speed up) yang diperoleh dalam
menggunakan tehnik paralel. Secara informal, bila anda memotong bawang
sendirian membutuhkan waktu 1 jam dan dengan bantuan teman, berdua anda bisa
melakukannya dalam 1/2 jam maka anda memperoleh peningkatan kecepatan sebanyak
2 kali.
Kelebihan dan Kekurangan Pemrosesan
Paralel
·
Kelebihan
Pemrosesan Paralel :
§
Throughput
jadi lebih tinggi
§
Waktu
eksekusi lebih cepat
·
Kerugian
Pemrosesan Paralel :
§
Parallel
processing adalah salah satu teknik komputasi modern.
§
Perangkat
keras lainnya yang dibutuhkan.
§
Tidak
baik untuk daya rendah dan perangkat mobile.
§
Karena
membutuhkan banyak prosesor maka biaya mahal.
§
Kebutuhan
daya juga lebih.
EmoticonEmoticon