Materi Komputasi Pararel (Tujuan, Hambatan, Arsitektur, Programming, Dan Perkembangan Di Indonesia)

Cintanetworking.com - Saat ini kebutuhan akan pengunaan Teknologi Komputer sudah semakin besar yang sudah digunakan dan dikolaborasikan dengan semua Teknologi seperti pertanian, kesehatan dan masih banyak lainnya dengan tujuan mempermudah pekerjaan manusia, Maka muncullah Teknologi Komputasi Paralel yang dapat membantu dan menjawab permasalahan itu semua.

Komputasi P?r?l?l ?d?l?h ??l?h ??tu t?kn?k m?l?kuk?n komputasi ????r? b?r??m??n dengan memanfaatkan b?b?r??? komputer independen secara b?r??m??n. In? umumnya d???rluk?n saat kapasitas ??ng d???rluk?n ??ng?t b???r, b??k karena h?ru? mengolah d?t? dalam jumlah b???r (d? industri keuangan, bioinformatika, dll) ?t?u?un k?r?n? tuntut?n proses k?m?ut??? ??ng b?n??k. 

Di d?l?m k?m?ut??? ??r?ll?l ada yang dinamakan d?ng?n ??mr?gr?m?n ??r?ll?l. Pemrograman ??r?l?l ?d?l?h t?kn?k ??mr?gr?m?n k?m?ut?r yang memungkinkan ?k??ku?? ??r?nt?h atau ???r??? ????r? bersamaan (k?m?ut??? ??r?l?l), baik dalam k?m?ut?r d?ng?n satu(prosesor tungg?l) ?t?u?un b?n??k (?r?????r ganda dengan mesin ??r?l?l) CPU. Bila k?m?ut?r ??ng d?gun?k?n secara b?r??m??n t?r??but d?l?kuk?n ?l?h komputer-komputer t?r????h ??ng t?rhubung d?l?m ?u?tu j?r?ng?n komputer l?b?h ??r?ng ??t?l?h yang d?gun?k?n?d?l?h ???t?m t?rd??tr?bu?? (distributed ??m?ut?ng). 

P?rlu diingat ?d?l?h komputasi paralel b?rb?d? d?ng?n mult?t??k?ng. P?ng?rt??n mult?t??k?ng ?d?l?h k?m?ut?r d?ng?n ?r??????r tunggal m?ng?k??ku?? beberapa tug?? ????r? bersamaan. W?l?u?un beberapa ?r?ng ??ng b?rg?lut d? bidang ???t?m ???r??? beranggapan b?hw? k?m?ut?r tungg?l t?d?k b??? melakukan beberapa pekerjaan ??k?l?gu?, melainkan ?r???? ??nj?dw?l?n ??ng berlakukan pada ???t?m operasi m?mbu?t komputer seperti m?ng?rj?k?n tugas secara bersamaan. Sedangkan k?m?ut??? paralel sudah d?j?l??k?n ??b?lumn??, bahwa komputasi paralel menggunakan beberapa ?r??????r ?t?u k?m?ut?r.S?l??n ?tu k?m?ut??? paralel t?d?k menggunakan ?r??t?ktur V?n Neumann.

Berikut Pembahasan Materi Komputasi Pararel (Tujuan, Hambatan, Arsitektur, Programming, Dan Perkembangan Di Indonesia)

Komputasi Paralel - Cintanetworking.com

Baca Juga :

Penjelasan Struktur Dan Fungsi CPU ( ALU, CU, Dan Register ) Lengkap

Fungsi Utama Dan Komponen CPU Yang Perlu Anda Ketahui

Tujuan K?m?ut??? P?r?l?l 

Tujuan ut?m? ??nggun??n komputasi ??r?l?l ?d?l?h untuk mempersingkat w?ktu eksekusi  program yang m?nggun?k?n komputasi ??r??l. B?b?r??? ?l???n lain ??ng m?nj?d?k?n suatu  program m?nggun?k?n komputasi ??r?l?l ?nt?r? l??n : 

1. Untuk ??rm???l?h?n yang b???r, terkadang sumber daya k?m?ut??? yang ?d? ??k?r?ng b?lum ?uku? m?m?u untuk m?ndukung ??n??l?????n terhadap permasalahan tersebut 
2. Adanya sumber d??? n?n-l?k?l yang d???t d?gun?k?n m?l?lu? jaringan atau ?nt?rn?t 
3. P?ngh?m?t?n biaya ??ng?d??n ??r?ngk?t k?r??, d?ng?n m?nggun?k?n b?b?r??? m???n ??ng murah sebagai ?lt?rn?t?f ??nggun??n satu m???n yang bagus t??? mahal, walaupun m?nggun?k?n n bu?h prosesor 
4. Adanya k?t?rb?t???n kapasitas memori ??d? mesin untuk k?m?ut??? ??r??l. 

Hambatan Komputasi Paralel 

P?nggun??n komputasi paralel ??b?g?? ??lu?? untuk mempersingkat w?ktu yang dibutuhkan untuk ?k??ku?? ?r?gr?m mempunyai beberapa h?mb?t?n. Hambatan-hambatan t?r??but antara l??n ?d?l?h : 

1. Hukum Amdahl : ??r????t?n waktu eksekusi ?r?gr?m d?ng?n menggunakan k?m?ut??? ??r?l?l t?d?k ?k?n ??rn?h m?n????? k???m?urn??n karena selalu ?d? b?g??n ?r?gr?m yang harus d??k??ku?? secara ??r??l. 
2. H?mb?t?n ??ng d??k?b?tk?n k?r?n? beban jaringan : d?l?m ?k??ku?? ?r?gr?m ????r? paralel, ?r?????r yang b?r?d? d? mesin ??ng b?rb?d? m?m?rluk?n pengiriman d?n  penerimaan data (?t?u ?n?truk??) m?l?lu? j?r?ng?n. Untuk ?r?gr?m ??ng d?b?g? m?nj?d? t??k-t??k yang ??r?ng m?mbutuhk?n ??nkr?n?????, n?tw?rk latency menjadi m???l?h ut?m?. P?rm???l?h?n ?n? mun?ul k?r?n? ketika suatu task m?mbutuhk?n d?t? d?r? t??k yang lain, ?t?t? ?n? d?k?r?mk?n m?l?lu? jaringan d? m?n? kecepatan tr?n?f?r d?t? kurang dari k?????t?n prosesor ??ng m?ng?k??ku?? ?n?truk?? t??k   H?l ini m?n??b?bk?n t??k t?r??but h?ru? m?nunggu ??m??? d?t? ??m??? terlebih d?hulu, ??b?lum mengeksekusi ?n?truk?? ??l?njutn??. Jumlah w?ktu yang d?butuhk?n untuk b?rk?mun?k??? melalui j?r?ng?n antar du? t?t?k ?d?l?h juml?h d?r? ?t?rtu? t?m?, ??r-h?? time, d?n per-word tr?n?f?r t?m?. 
3. H?mb?t?n ??ng terkait d?ng?n b?b?n w?ktu untuk inisiasi t??k, t?rm?n??? t??k, d?n ??nkr?n?????. 

Ar??t?ktur Komputasi P?r?l?l 

T?k??n?m? Fl?nn m?mb?g? arsitektur komputer ??r?l?l dengan m?nggun?k?n ?udut pandang ?n?truk?? d?n data, ??h?ngg? t?rd???t empat jenis arsitektur k?m?ut?r paralel : 

1. SISD (S?ngl? In?tru?t??n, Single Data) : ?r??t?ktur ?n? ?d?l?h arsitektur ??ng m?w?k?l? k?m?ut?r serial, di mana h?n?? ada ??tu ?r?????r d?n satu ?l?r?n m??uk?n data (m?m?r?) sehingga h?n?? ada satu task yang dapat dieksekusi ??d? suatu w?ktu. Ar??t?ktur von N?um?nn t?rm??uk d?l?m jenis ini 
2. SIMD (S?ngl? Instruction, Mult??l? D?t?) : ??d? ?r??t?ktur ?n?, ?k??ku?? sebuah instruksi ?k?n d?l?kuk?n secara b?r??m??n ?l?h b?b?r??? prosesor, d? mana ?u?tu ?r?????r d???t m?nggun?k?n data ??ng berbeda d?ng?n ?r?????r lain. K?r?kt?r??t?k l??n d?r? ?r??t?ktur ini ?d?l?h ?lur eksekusi ?n?truk?? ??ng d?t?rm?n??t?k (state dari ?n?truk?? dan d?t? pada ?u?tu waktu d???t d?ng?n mud?h d?k?t?hu?). Ar??t?ktur ini ????k untuk ?r?gr?m ??ng d???t d?b?g? m?nj?d? t??k-t??k ??ng m?m?un??? d?r?j?t keteraturan yang t?ngg?, m???ln?? ???t?m pengolah gr?f?k 
3. MISD (Multiple In?tru?t??n, S?ngl? Data) : pada arsitektur ?n?, berbagai instruksi ?k?n dieksekusi ????r? bersamaan ?l?h beberapa ?r?????r d?ng?n m?nggun?k?n d?t? ??ng sama. Arsitektur ?n? kurang populer karena h?n?? ??d?k?t ??rm???l?h?n ??ng m?mbutuhk?n ??lu?? dengan m?nggun?k?n k?r?kt?r??t?k ?r??t?ktur ini. Contoh ??rm???l?h?n ??ng mungk?n m?mbutuhk?n ?r??t?ktur ini ?nt?r? l??n ?d?l?h multiple fr??u?n?? f?lt?r d?n program pemecah sandi ??ng menggunakan beberapa ?lg?r?tm? kr??t?gr?f? ??k?l?gu? 
4. MIMD (Mult??l? Instruction, Multiple D?t?) : ??d? arsitektur ?n?, berbagai ?n?truk?? d???t d??k??ku?? oleh beberapa prosesor di m?n? masing-masing ?r?????r dapat menggunakan d?t? ??ng b?rb?d?. Ek??ku?? instruksi ??d? arsitektur ?n? dapat d?l?kuk?n ????r? ??nkr?n (pada ?u?tu rentang w?ktu, juml?h ?n?truk?? yang d??k??ku?? oleh ??mu? prosesor ?d?l?h ??m?) maupun asinkron, d?t?rm?n??t?k m?u?un non-deterministik. S?l??n ?tu, arsitektur ?n? d???t melakukan ??k?rj??n sesuai dengan k?r?kt?r??t?k d?r? k?t?g? asitektur ??b?lumn??. 

Baca Juga :

Materi Control Unit Pada CPU (Input, Output, Tugas, Dan Macam Macam Control Unit)

Materi Komputasi Pararel (Tujuan, Hambatan, Arsitektur, Programming, Dan Perkembangan Di Indonesia)

Ar??t?ktur Memori pada K?m?ut??? P?r?l?l 

P?d? umumnya, ada dua buah ?r??t?ktur m?m?r? pada k?m?ut?r ??r?l?l, yaitu ?h?r?d memory d?n distributed memory 

1. Sh?r?d m?m?r? : arsitektur ?n? menyediakan gl?b?l ?ddr????ng sehingga berbagai prosesor mempunyai ??r? pengaksesan m?m?r? ??ng ??r?g?m. S?t??? perubahan pada ?u?tu lokasi m?m?r? oleh ?u?tu ?r?????r ?k?n selalu t?rl?h?t ?l?h ?r?????r l??n. K?l?b?h?n d?r? ?r??t?ktur ini antara l??n ?d?l?h ??ng?k????n m?m?r? ??ng user fr??ndl? d?n ??rf?rm?n?? yang baik d?l?m ??nggun??n data b?r??m? antar task. S?d?ngk?n kekurangannya antara l??n adalah kur?ngn?? ?k?l?b?l?t?? k?t?k? terjadi ??n?mb?h?n ?r?????r, d? m?n? ?k?n t?rj?d? peningkatan traffic antara ?r?????r k? shared m?m?r? d?n antara ???h? ??h?r?nt ???t?m d?ng?n m?m?r? ??b?n?rn??. B?rd???rk?n frekuensi akses, ?d? dua jenis ?h?r?d m?m?r? : Un?f?rm M?m?r? A????? (UMA) : setiap prosesor m?m?l?k? h?k ??ng?k????n yang ??r?g?m d?ng?n prosesor l??n  Dan Non Un?f?rm Memory A????? (NUMA) : tidak ??mu? prosesor memiliki h?k ??ng sama d?l?m mengakses m?m?r? 
2. Distributed memory : ?r??t?ktur ?n? m?m?un??? k?r?kt?r??t?k di m?n? setiap ?r?????r m?m?l?k? memorinya m???ng-m???ng, ??h?ngg? ?k??ku?? ?n?truk?? dapat berjalan secara independen ?nt?r? ??tu prosesor dengan yang l??n. Prosesor ?k?n m?nggun?k?n j?r?ng?n k?t?k? m?mbutuhk?n akses ke memori non l?k?l. Akses ?n? ????nuhn?? m?nj?d? t?nggung jawab  ??nul?? ?r?gr?m. K?l?b?h?n d?r? ?r??t?ktur ?n? ?d?l?h terjaganya ?k?l?b?l?t?? k?t?k? t?rj?d?  ??n?mb?h?n ?r?????r. Sedangkan kekurangannya ?d?l?h ??nul?? program harus b?ruru??n d?ng?n detail k?mun?k??? data antara prosesor d?n m?m?r? non lokal.

Pengantar Programming GPU-CUDA 

1. Gr??h?? Pr??????ng Un?t (GPU)

GPU (Gr??h?? Pr??????ng Unit) sendiri merupakan sebuah alat/hardware, yang b?rfung?? sebagai r?nd?r grafis t?rd?d?k??? dalam k???tu?n sistem hardware PC ?t?u N?t?b??k. GPU bisa b?r?d? ??d? Video Card khu?u? (VGA C?rd) ?t?u terintegrasi d?l?m M?th?rb??rd b?ru?? Int?gr?t?d GPU. GPU berfungsi untuk mengolah d?n memanipulasi gr?f?? ??d? CPU (C?ntr?l Pr??????ng Unit), untuk n?nt?n?? d?t?m??lk?n dalam bentuk V??u?l Grafis pada M?n?t?r (?ut?ut).

2. CUDA (Compute Unified Device Architecture) 

CUDA (C?m?ut? Un?f??d D?v??? Ar?h?t??tur?) ?d?l?h ?r??t?ktur k?m?ut??? paralel ??ng d?k?mb?ngk?n ?l?h NVIDIA. CUDA ?d?l?h mesin k?m?ut??? d?l?m pemrosesan gr?f?? NVIDIA unit (GPU) yang dapat d??k??? ?l?h ??ng?mb?ng perangkat lunak m?l?lu? varian d?r? bahasa pemrograman ?t?nd?r industri. CUDA m?ru??k?n kum?ul?n ?r?gr?m-?r?gr?m ??ng m?n?rj?m?hk?n t?k? d?l?m b?ntuk bahasa komputer (??m?ut?r l?ngu?g?) b?ru?? source l?ngu?g?/??ur?? ??d?, k? d?l?m b?ntuk b?h??? k?m?ut?r ??ng l??n (t?rg?t l?ngu?g?/?bj??t code).

Ar??t?ktur CUDA memungkinkan GPU (??ng t?l?h ?u???rt CUDA) m?nj?d? ?r??t?ktur t?rbuk? ????rt? layaknya CPU (C?ntr?l Pr??????ng Unit atau Pr??????r). H?n??, t?d?k ????rt? CPU, GPU m?m?l?k? ?r??t?ktur banyak-inti ??ng ??r?r?l. S?t??? ?nt? memiliki k?m?m?u?n untuk m?nj?l?nk?n r?bu?n �thr??d� ????r? simultan. J?k? ??l?k??? ??ng dijalankan sesuai dengan ?r??t?ktur ?n?, GPU d???t menyediakan k?untung?n ??ng l?b?h b???r d?r? ??g? performa ?r???? ??l?k??? t?r??but.

K?m??n?n Pendukung CUDA  Secara umum, k?m??n?n-k?m??n?n ??ndukung CUDA adalah :

• A?l?k???, adalah perangkat lun?k yang dibuat ?l?h penguna, m?m?k?? b?h??? pemrograman khu?u? (kembangan C). 
• Pustaka ??r?ngk?t lunak, ??ng menyediakan layanan d???r untuk ?r?gr?m aplikasi m?ng?k??? CPU maupun GPU. 
• P?r?ngk?t k?r?? khu?u?, ???tu GPU ??ng m?n??d??k?n mesin ??r?l?l. 
• Perangkat keras CPU, sebagai m???n ??ku?n???l. 

Kelebihan CUDA :

• CUDA m?nggun?k?n b?h??? �C� ?t?nd?r, d?ng?n b?b?r??? ekstensi ??ng ??m??l. 
• Sh?r?d m?m?r? � CUDA menyingkapkan w?l???h m?m?r? yang ????t (b?rukur?n 16 KB) ??ng dapat di b?g? diantara thread-thread yang ?d?. H?l ?n? dapat digunakan sebagai u??r-m?n?g?d-???h?, ??h?ngg? m?ng?kt?fk?n b?ndw?tdth ??ng lebih besar (dari b???r?n b?ndw?dth ??ng dimungkinkan), m?nggun?k?n texture l????. 
• Proses d?wnl??d d?n r??db??k? ??ng l?b?h ????t, dari d?n k? GPU. 
• Su???rt penuh t?rh?d?? ???r??? integer d?n b?tw???. 

Kelemahan CUDA : 

• CUDA t?d?k support t?xtur? r?nd?r?ng, 
• Bus Bandwidth dan l?t?n?? ?nt?r? CPU d?ng?n GPU b??? jadi b?ttl?n??k (tidak imbang), 
• CUDA h?n?? terdapat pada GPU Nv?d?? 

P?rk?mb?ng?n Komputasi Paralel Di Ind?n???? 

Di Ind?n????, usaha untuk m?mb?ngun ?nfr??truktur m???n ??r?l?l sudah d?mul?? ??j?k ?r? 90-an, m??k? b?lum pada tahap serius d?n ??rm?n?n. Namun untuk ??mr?gr?m?n paralel sudah ??j?k ?w?l menjadi ??tu m?t?-kul??h w?j?b d? banyak perguruan t?ngg? terkait. Baru ??d? t?hun 2005 dimulai ??mbu?t?n infrastruktur mesin paralel ??rm?n?n, m???ln?? yang d?k?mb?ngk?n ?l?h Grup F???k? T??r?t?k dan Komputasi d? P2 F???k? LIPI.

Didorong ?l?h ??rk?mb?ng?n ??mr?gr?m?n ??r?l?l ??ng lambat, terutama terkait dengan ?umb?r d??? m?nu??? (SDM) ??ng m?ngu????n??, m???n paralel LIPI ?n? k?mud??n d?buk? untuk publik ????r? ?um?-?um? d?l?m b?ntuk LIPI Publ?? Clu?t?r (LPC). Saat ?n? LPC telah d?k?mb?ngk?n lebih j?uh menjadi gerbang k?m?ut??? GRID d? Ind?n???? d?ng?n k?rj???m? global m?nj?d? Ind? GRID.

P?d? tahun berikutnya, dengan dukungan d?n? dari ?r???k Inh?r?nt Dikti, Fasilkom UI jug? membangun m???n ??r?l?l. S?m?nt?r? ?tu ??d? tahun 2009, ITB membuat klu?t?r hibrid CPU dan GPU ??ng pertama d? Ind?n???? d?ng?n k?m?m?u?n h?ngg? 60 inti CPU d?n 1920 inti GPU.

Baca Juga :

Penjelasan Siklus Intruksi Pada CPU

Penjelasan RISC Dan CISC Pada CPU Beserta Fungsinya

Ya, Mungkin itu sedikit pembahasan mengenai Materi Komputasi Pararel (Tujuan, Hambatan, Arsitektur, Programming, Dan Perkembangan Di Indonesia) yang bisa saya sampaikan pada kesempatan ini semoga bisa menjadi Ilmu Pengetahuan dan Wawasan untuk Anda semuanya.

Silahkan Share jika Artikel ini bermanfaat.

Share this post