a. Komputasi
Pengertian Komputasi adalah proses menghitung,
membandingkan dan berbagai operasi perhitungan matematika dan logika yang
bertujuan untuk menyelesaikan suatu masalah yang dikerjakan dengan program
komputer yang sudah disusun sesuai dengan Algoritma yang benar.
Setiap jenis perhitungan atau penggunaan teknologi
komputer dalam pengolahan informasi. Perhitungan adalah proses setelah yang
jelas model yang dipahami dan dinyatakan dalam suatu algoritma , protokol ,
topologi jaringan , dll Perhitungan juga merupakan subyek utama dari ilmu
komputer : menyelidiki apa yang dapat atau tidak dapat dilakukan dengan cara
komputasi.
Perhitungan dapat diklasifikasikan oleh setidaknya tiga
kriteria ortogonal: digital vs analog , sekuensial vs paralel vs bersamaan ,
bets vs interaktif .
Dalam prakteknya, perhitungan digital sering digunakan
untuk mensimulasikan proses alam (misalnya, perhitungan Evolusi ), termasuk
yang lebih alami dijelaskan oleh model analog perhitungan (misalnya, jaringan
syaraf tiruan ).
b. Parallel Processing
Dalam komputer, pemrosesan paralel merupakan pengolahan
dari Program instruksi dengan membagi mereka di antara beberapa prosesor dengan
tujuan untuk menjalankan program dalam waktu kurang. Dalam komputer paling
awal, hanya satu program berlari pada suatu waktu. Sebuah program
komputasi-intensif yang memakan waktu satu jam untuk menjalankan dan menyalin
Program tape yang mengambil satu jam untuk menjalankan akan mengambil total dua
jam untuk menjalankan. Bentuk awal dari pemrosesan paralel memungkinkan eksekusi
interleaved kedua program bersama-sama. Komputer akan memulai operasi I / O,
dan sementara itu sedang menunggu operasi untuk menyelesaikan, itu akan
mengeksekusi program prosesor-intensif. Waktu eksekusi total untuk dua
pekerjaan akan menjadi sedikit lebih dari satu jam.
Peningkatan berikutnya multiprogramming . Dalam sistem
multiprogramming, beberapa program telah dikirim pengguna yang masing-masing
diperbolehkan untuk menggunakan prosesor untuk waktu yang singkat. Untuk
pengguna tampak bahwa semua program yang melaksanakan pada saat yang sama.
Masalah pertama muncul pertentangan sumber daya di sistem ini. Permintaan
eksplisit untuk sumber daya menyebabkan masalah dari kebuntuan . Kompetisi
untuk sumber daya pada mesin tanpa dasi-melanggar instruksi mengarah pada rutin
critical section .
Langkah berikutnya dalam pengolahan paralel adalah
pengenalan multiprocessing . Dalam sistem ini, dua atau lebih prosesor berbagi
pekerjaan yang akan dilakukan. Versi awal memiliki master / slave konfigurasi.
Salah satu prosesor (master) diprogram untuk bertanggung jawab atas semua
pekerjaan dalam sistem, yang lain (budak) dilakukan hanya tugas-tugas itu
diberikan oleh master. Pengaturan ini diperlukan karena tidak kemudian mengerti
bagaimana program mesin sehingga mereka bisa bekerja sama dalam pengelolaan
sumber daya sistem.
Konsep komputasi Parallel Processing
Paralel Processing adalah kemampuan menjalankan tugas
atau aplikasi lebih dari satu aplikasi dan dijalankan secara simultan atau
bersamaan pada sebuah komputer. Secara umum, ini adalah sebuah teknik dimana
sebuah masalah dibagi dalam beberapa masalah kecil untuk mempercepat proses
penyelesaian masalah.
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.
Distribusi
Parallel Processing
Gambar diatas merupakan contoh dari sebuah komputasi
paralel, dimana pada gambar diatas terdapat sebuah masalah, dari masalah
tersebut dibagi lagi menjadi beberapa bagian agar sebuah masalah dapat dengan
cepat diatasi.
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.
Formula komputasi paralel yang diajukan pada hukum Amdahl
Dimana a adalah banyaknya paralel yang terjadi. Secara
teori, artinya proses penyelesaian masalah menjadi lebih cepat dengan
menggunakan komputasi paralel.
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.
Hubungan
antara komputasi modern dengan paralel processing
Kinerja komputasi dengan menggunakan paralel processing
itu menggunakan dan memanfaatkan beberapa komputer atau CPU untuk menemukan
suatu pemecahan masalah dari masalah yang ada. Sehingga dapat diselesaikan
dengan cepat daripada menggunakan satu komputer saja. Komputasi dengan 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 yang besar saja, komputasi yang masalah kecil, lebih
murah menggunakan satu CPU saja.
Komentar :
Pada kesempatan kali ini saya akan membahas tentang Komputasi dan Parallel Processing .
Komputasi itu sendiri adalah proses menghitung,
membandingkan dan berbagai operasi perhitungan matematika dan logika yang
bertujuan untuk menyelesaikan suatu masalah yang dikerjakan dengan program
komputer yang sudah disusun sesuai dengan Algoritma yang benar, dan Processing
Paralel itu sendiri adalah pengolahan dari Program instruksi dengan membagi
mereka di antara beberapa prosesor dengan tujuan untuk menjalankan program
dalam waktu kurang.
Kelebihan dari komputasi bisa mendapatkan suatu hasil
laporan dengan cepat dan akurat. Karena kita tinggal menginput data ke
komputer, maka sistem yang telah dibuat tadi akan bekerja dan mengolah data
kita menjadi informasi yang lebih berguna.
Dari segi pengertian sendiri komputasi dapat lebih mudah
dipahami. Akan tetapi, terdapat kekurangan yaitu tidak dijelaskan secara
lengkap mengenai parallel processing sehingga perbedaan spesifik antara
komputasi biasa dan komputasi parallel processing tidak terlihat dengan jelas.
Sedangkan untuk Paralel Processing , kelebihannya adalah selain
untuk waktu eksekusi lebih cepat juga terdapat penjelasan mengenai komputasi
parallel processing dengan cukup lengkap. Mulai dari hukum yang berlaku,
tujuan, hingga model komputasi. Kekurangannya antara lain, penjelasan hanya
pada komputasi parallel processing sedangkan komputasi sendiri tidak dibahas.
Sehingga, perbedaan antara keduanya agak sulit dimengerti. Selain itu, terdapat
sedikit kekurangan pada hukum yang berlaku. Dimana seharusnya ada beberapa
rumus yang berkaitan dengan masing-masing hukum, sehingga cara penggunaan hukum
yang berlaku seharusnya dapat lebih mudah dimengerti. Dan juga Throughput yang
dihasilkan juga tinggi.
b. Hubungan antara komputasi modern dengan paralel
processing
Komputasi bisa diartikan sebagai penyusunan model
matematika dan teknik penyelesaian numerik serta
penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan
masalah-masalah ilmu (sains). Dalam penggunaan praktis, biasanya
berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk
menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan. Sedangkan
parallel processing bisa diartikan sebagai cara agar lebih dari satu komputer
dapat bekerja secara bersamaan. Komputasi saat ini sangat berguna terutama
dibidang IT, dengan adanya parallel processing, tentu dapat mempermudah proses
komputasi yang dilakukan oleh sekumpulan komputer. Sehingga, proses dapat
dilakukan dengan cepat (tidak memakan waktu yang lama) dan hasil yang
diinginkan dari proses komputasi dapat diterima oleh user dengan cepat.