Komputasi & Parallel Processing
Pada pertemuan kali ini saya akan membahas tentang komputasi dan parallel processing. langsung saja Komputasi itu adalah Setiap jenis perhitungan , 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. atau sebagai cara untuk menemukan pemecahan
masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Hal ini
ialah apa yang disebut dengan teori komputasi, suatu sub-bidang dari
ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan
komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau
kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang
dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah
dilakukan dengan menggunakankomputer.
Secara umum iIlmu 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). 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.
Parallel Processing
Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara
bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan.
Biasanya diperlukan kapasitas yang sangat besar, baik karena harus
mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses
komputasi yang banyak. 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. 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.
Komputasi paralel membutuhkan:
-
algoritma
- bahasa pemrograman
- compiler
Paralel processing komputasi adalah proses atau pekerjaan komputasi di
komputer dengan memakai suatu bahasa pemrograman yang dijalankan secara
paralel pada saat bersamaan. Secara umum komputasi paralel diperlukan
untuk meningkatkan kecepatan komputasi bila dibandingkan dengan
pemakaian komputasi pada komputer tunggal. Penggunaan komputasi parallel
prosessing merupakan pilihan yang cukup handal untuk saat ini untuk
pengolahan data yang besar dan banyak. Yang mempunyai tujuan untuk dapat
mempercepat dalam hal mengatasi suatu permasalahan. Parallel processing
berbeda dengan multitasking, yaitu satu CPU mengeksekusi beberapa
program sekaligus. Parallel processing disebut juga parallel computing.
Terdapat beberapa konfigurasi yang harus dilakukan dalam penggunaan parallel processing yaitu :
- Perangkat keras komputer diharuskan melakukan penyetinggan dengan sistem shared memory.
- Melakukan penyetinggan processor yang memiliki memory masing-masing.
- Melakukan beberapa / banyak processor yang terhubung ke dalam suatu
jaringan untuk melakukan pekerjaan yang sama dengan cara simultan yaitu
bersama-sama.
Aspek keamanan merupakan suatu aspek penting dalam sistem parallel
prosessing komputasi ini, karena didalam sistem akan banyak berkaitan
dengan akses data, hak pengguna, keamanan data, keamanan jaringan
terhadap peyerangan sesorang atau bahkan virus sehingga akan menghambat
kinerja dari system komputasi ini. Didalam makalah ini akan memamparkan
bagaimana sistem komputasi parallel ini pada suatu PC Cluster sehingga
menjadi suatu sistem komputasi yang aman sehingga dapat meningkatkan
performa dari komputasi.
Implementasi untuk parallel komputasi ini telah dilakukan di lab dengan
PC Clutster dengan menggunakan 1 buah master node dan 7 buah slave
node, dimana system yang digunakan adalah diskless dengan menggunakan
switch hub 1Gbps sebagai konsentrator dan dengan menerapkan aspek
keamanan.
Setelah ditemukannya teknik parallel processing, komputasi pun
berkembang ke sebuah proses komputasi baru yaitu proses komputasi
parallel.
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.
Perbedaan Komputasi Tunggal & Parallel
Terlihat pada gambar diatas bahwa komputasi tunggal hanya menggunakan 1
CPU atau processor, sehingga dalam hal ini, jika instruksi yang
dilakukan banyak, processor akan memprosesnya satu persatu. Hal ini
menimbulkan antrian yang akhirnya akan memperlambat hasil yang diperoleh
(waktunya lama).
Namun jika kita lihat pada gambar komputasi paralel, instruksi akan
dibagi menjadi beberapa instruksi sesuai dengan banyaknya processor. Hal
ini tentunya akan mempercepat kerja komputer dan mempercepat waktu
untuk mendapatkan hasil.
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.
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.
Komentar Pribadi::
Jadi sebenarnya komputasi paralel ini bertujuan untuk
meningkatkan kinerja komputer dalam menyelesaikan berbagai masalah.
Dengan membagi sebuah masalah besar ke dalam beberapa masalah kecil,
membuat kinerja menjadi cepat.
Referensi ::
https://www.google.co.id/?gws_rd=ssl
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://zwanzigr.blogspot.com/2013/06/komputasi-parallel-processing.html
http://3anapoe3.wordpress.com/2013/06/10/komputasi-dan-parallel-processing/
http://andri102.wordpress.com/game/soft-skill/konsep-komputasi-parallel-processing/
