Komputasi
adalah sebuah istilah umum untuk segala jenis pemrosesan informasi untuk
menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.
Komputasi merupakan sebuah subjek dari Komputer Sains, yang menganalisa apa
yang bisa maupun tidak bisa dilakukan secara komputasi. Hal ini ialah apa yang
disebut dengan teori komputasi, suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan
matematika.
Secara
umum ilmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan
model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer
untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Pembelajaran
dari teori komputasi terfokus untuk menjawab pertanyaan pokok tentang hal apa
saja yang bisa dilakukan komputasi terhadapnya dan ketersediaan resource
(sumber daya) yang dibutuhkan untuk melakukan komputasi tersebut. Untuk
menjawab pertanyaan pertama, computability theory (teori komputabilitas)
menguji masalah-masalah komputasi mana yang dapat dipecahkan oleh berbagai
model komputasi. Pertanyaan kedua dialamatkan untuk teori kompleksitas
komputasi, yang mempelajari waktu dan biaya yang berhubungan dengan pemecahan
masalah komputasi. Dalam penggunaan praktis, 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.
Bidang
ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi,
komputer dan pemrosesan informasi. 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 tersebut.
Paralel Processing
Pemrosesan
Paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk
menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing
membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan.
Tetapi dalam praktek,seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi
oleh CPU yang berbea-beda tanpa berkaitan di antaranya.
Komputasi
parallel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan
denganmemanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat
kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam
jumlah besar ataupun karenatuntutan 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.
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.
Pemrograman
Paralel sendiri adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi
perintah/operasi secara bersamaan. Bila komputer yang digunakan secara
bersamaan tersebut dilakukan oleh komputer-komputer terpisah yang terhubung
dalam satu jaringan komputer, biasanya disebut sistem terdistribusi. Bahasa
pemrograman yang populer digunakan dalam pemrograman paralel adalah MPI
(Message Passing Interface) dan PVM (Parallel Virtual Machine).
Untuk
lebih memperjelas lebih dalam mengenai perbedaan komputasi tunggal (menggunakan
1 processor) dengan komputasi paralel (menggunakan beberapa processor), maka
kita harus mengetahui terlebih dahulu pengertian mengenai model dari komputasi.
Ada 4 model komputasi yang digunakan, yaitu:
·
SISD
Merupakan
singkatan dari Single Instruction, Single Data yaitu satu-satunya yang
menggunakan arsitektur Von Neumann, karena pada model ini hanya menggunakan 1
processor saja. Oleh karena itu model ini dikatakan sebagai model untuk
komputasi tunggal. Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel
yang menggunakan beberapa processor. Beberapa contoh komputer yang menggunakan
model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
·
SIMD
Merupakan
singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. Model ini menggunakan banyak
processor dengan instruksi yang sama, namun dengan 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).
·
MISD
Merupakan
singkatan dari Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak
processor dengan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini
merupakan kebalikan dari model SIMD. Sebagai contoh, dengan menggunakan kasus
yang sama pada contoh model SIMD namun cara untuk menyelesaikannya yang
berbeda. Pada MISD jika pada komputer pertama, kedua, ketiga, keempat dan
kelima sama-sama mengolah data dari urutan 1-100, namun algoritma yang
digunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. Sampai saat
ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.
·
MIMD
Pada
Multiple Instruction, Multiple Data biasanya 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.
Hubungan antara komputasi modern dan parallel processing
Hubungan
antara komputasi modern dan parallel processing sangat berkaitan, karena
penggunaan komputer saat ini atau komputasi dianggap lebih cepat dibandingkan
dengan penyelesaian masalah secara manual. Dengan begitu peningkatan kinerja
atau proses komputasi semakin diterapkan, dan salah satu caranya adalah dengan
meningkatkan kecepatan perangkat keras. Dimana komponen utama dalam perangkat
keras komputer adalah processor. Sedangkan parallel processing adalah
penggunaan beberapa processor (multiprocessor atau arsitektur komputer dengan
banyak processor) agar kinerja computer semakin cepat.
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:
Dari
artikel diatas dapat saya simpulkan bahwa penggunaan parallel processing
memiliki kelebihan dan kekurangan seperti berikut.
Kelebihan:
·
Waktu eksekusi lebih cepat.
·
Throughput jadi lebih tinggi.
Kekurangan:
·
Perangkat keras lainnya yang dibutuhkan.
·
Kebutuhan daya juga lebih.
·
Tidak baik untuk daya rendah dan perangkat
mobile.
·
komputer akan cepat panas
·
Karena membutuhkan banyak prosesor maka
biaya mahal.
http://oktober-1989-24.blogspot.com/2012/06/komputasi-modern-parallel-processing.htmlhttp://bagusonthespot.blogspot.com/2012/04/parallel-processing.html
0 komentar:
Posting Komentar