Konsep dan teminologi (Parallel Prosesing)

Parallel ProsesingParallel ProsesingKONSEP DAN TERMINOLOGI

von Neumann Architecturevon Neumann ArchitectureTerdiri dari empat komponen

utama: + Memori + Control Unit + ALU + Input / Output

Memori dalam operasinya menggunakan perintah read/write . Program untuk memerintah komputer mengerjakan sesuatu. Data sebuah informasi yang digunakan oleh program.

Control Unit digunakan untuk mengambil data dari memory, menkodekan instruksi dan mengirimnya

PENGELOMPOKAN FLYNNPENGELOMPOKAN FLYNNBerdasarkan jumlah aliran instruksi dan aliran

datanya, Michael J. Flynn pada tahun 1966 mengelompokkan komputer digital menjadi empat golongan besar.

Flynn membedakan arsitektur multi-prosesor komputer sesuai dengan bagaimana mereka dapat digolongkan sepanjang dua dimensi independen dari Instruksi dan Data. Masing-masing dimensi hanya dapat memiliki satu dari dua keadaan yang mungkin

Aliran instruksi (instruction stream) adalah urutan instruksi yang dieksekusi oleh sistem komputer,

Pengelompokan Flynn Pengelompokan Flynn Sedangkan aliran data (data stream)

adalah urutan data yang diolah termasuk data masukan, bagian dari data, maupun data sementara yang dipanggil atau digunakan oleh aliran instruksi.

KOMUNIKASI DATA by TIM DOSEN STT PLN

1. Komputer SISD (Single Instruction stream-1. Komputer SISD (Single Instruction stream-Single Data stream)Single Data stream)

Sebuah komputer serial (non-paralel) Instruksi tunggal: hanya satu aliran

instruksi yang dapat diproses oleh CPU dalam satu waktu.

Data Tunggal: hanya satu aliran data yang digunakan sebagai input dalam setiap siklus satu clock

Ini adalah tipe komputer tertua dan bahkan, jenis yang paling umum dari komputerContoh: mainframe generasi tua, minicomputer dan workstation; PC paling modern hari.MEMORI

2. Komputer SIMD (Single Instruction stream-2. Komputer SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)Multiple Data stream)

Suatu jenis komputer paralelInstruksi Tunggal: Semua unit pengolahan

mengeksekusi instruksi yang sama pada setiap siklus clock yang diberikan

Beberapa data: Setiap unit pengolahan dapat beroperasi pada elemen data yang berbeda

Terbaik cocok untuk masalah khusus ditandai dengan keteraturan tingkat tinggi, seperti grafik / pengolahan citra.

2. Komputer SIMD (Single Instruction stream-2. Komputer SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)Multiple Data stream)

Synchronous (berbaris) dan eksekusi deterministik

Dua varietas: Processor Array dan Vector PipaContoh:

o Processor Array: Koneksi Mesin CM-2, MasPar MP-1 & MP-2, ILLIAC IV o Vektor Pipa: IBM 9000, Cray X-MP, Y-MP C90 &, Fujitsu VP, NEC SX-2, Hitachi S820, ETA10

Sebagian besar komputer modern, terutama mereka dengan unit prosesor grafis (GPU) mempekerjakan instruksi SIMD dan unit eksekusi.

3.Komputer MISD (Multiple Instruction 3.Komputer MISD (Multiple Instruction stream-Single Data stream)stream-Single Data stream)

Sebuah aliran data tunggal adalah dimasukkan ke dalam beberapa unit pengolahanan

Setiap unit pengolahan beroperasi pada data independen melalui aliran instruksi independen.

Beberapa contoh aktual dari kelas ini komputer paralel yang pernah ada. Salah satunya adalah Carnegie Mellon eksperimental C.mmp komputer (1971).

Beberapa menggunakan:o filter frekuensi beberapa operasi pada aliran sinyal tunggalo algoritma kriptografi beberapa mencoba untuk memecahkan pesan kode tunggal.

4. Komputer MIMD (Multiple Instruction 4. Komputer MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)stream-Multiple Data stream)

Saat ini, jenis yang paling umum dari komputer paralel. Sebagian besar komputer modern termasuk dalam kategori ini.

Multiple Instruksi: setiap prosesor dapat mengeksekusi instruksi yang berbeda aliran

Data Beberapa: setiap prosesor dapat bekerja dengan aliran data yang berbeda

Eksekusi dapat sinkron atau asinkron, deterministik atau non-deterministikContoh: superkomputer paling saat ini, cluster jaringan komputer paralel dan "grid", multi-prosesor komputer SMP, multi-core PC. Catatan: arsitektur MIMD banyak juga meliputi eksekusi SIMD

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.

Performa dalam pemrograman paralel diukur dari berapa banyak peningkatan kecepatan (speed up) yang diperoleh dalam menggunakan tehnik paralel.

Konsep keparalelan itu sendiri dapat ditinjau dari: •Aspek design mesin paralel •Perkembangan bahasa pemrograman paralel •Aspek pembangunan •Analisis algoritma paralel.

Beberapa istilah yang terdapat Beberapa istilah yang terdapat pada Paralel Prosespada Paralel Proses

TASK Bagian logika pekerjaan komputasi. Suatu Task biasanya berupa sebuah program atau set instruksi yang dieksekusi oleh prosesor.

Paralel Task Sebuah tugas yang dapat dilaksanakan

oleh beberapa prosesor secara aman (menghasilkan hasil yang benar).


Serial Eksekusi Pelaksanaan program sekuensial, sebuah pemrograman yang di eksekusi dalam satu komputer. Dalam arti sederhana, inilah yang terjadi pada mesin single prosesor. Namun, hampir semua tugas paralel akan memiliki bagian dari sebuah program paralel yang harus dijalankan serial.

Eksekusi Paralel Pelaksanaan program paralel dengan lebih dari satu Task, dengan task masing-masing mampu menjalankan pernyataan yang sama atau berbeda pada saat yang sama dalam satu waktu.


Pipelining Pengerjaan Task yang dilakukan oleh unit-unit prosesor yang berbeda.

Memori Bersama Dari sudut pandang hardware, menggambarkan suatu arsitektur komputer dimana semua prosesor memiliki akses langsung ke memori fisik umum.

Symmetric Multi-Processor (SMP) Arsitektur perangkat keras di mana beberapa prosesor berbagi ruang dengan alamat tunggal dan akses ke semua sumber daya; komputasi memori bersama.


Distributed Memory Dalam perangkat keras, mengacu pada akses jaringan berbasis memori untuk memori fisik yang tidak umum.

Komunikasi Tugas-tugas paralel biasanya perlu untuk pertukaran data. Ada beberapa cara ini dapat dicapai, seperti melalui bus memori bersama atau melalui jaringan, namun sebenarnya acara pertukaran data sering disebut sebagai komunikasi terlepas dari metode yang digunakan.


Sinkronisasi Koordinasi tugas-tugas paralel secara real time, sangat sering dikaitkan dengan komunikasi.

Granularity Dalam komputasi paralel, granularity adalah ukuran kualitatif dari rasio perhitungan untuk komunikasi. * Buruk: jumlah yang relatif besar pekerjaan komputasi yang dilakukan antara aktivitas komunikasi * Baik: jumlah yang relatif kecil bekerja komputasi yang dilakukan antara aktivitas komunikasi


Prosesor multi-core Beberapa prosesor (core) dalam sebuah chip tunggal.

Cluster Komputasi Penggunaan kombinasi beberapa unit (prosesor, jaringan atau SMP) untuk membangun sistem paralel.

Supercomputing / High Performance Computing Penggunaan tercepat di dunia, mesin terbesar

untuk memecahkan masalah besar.


CPU / Socket / Prosesor / Coreini bervariasi, tergantung pada siapa Anda bicara. Di masa lalu, sebuah CPU (Central Processing Unit) adalah komponen singlee core komputer. Kemudian, beberapa CPU dimasukkan ke dalam node. Kemudian, CPU individu dibagi menjadi beberapa "core", masing-masing unit memiliki eksekusi yang unik. CPU dengan beberapa core kadang-kadang disebut "socket". Hasilnya adalah sebuah node dengan beberapa CPU, masing-masing mengandung beberapa core. Luar biasa?

Konsep dan teminologi (Parallel Prosesing)

Engineering

Transcript of Konsep dan teminologi (Parallel Prosesing)