Komputasi paralel adalah
salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan
beberapa komputer independen secara bersamaan. Ini umumnya diperlukan saat
kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam
jumlah besar (di industri keuangan, bioinformatika, dll) ataupun karena
tuntutan proses komputasi yang banyak. Kasus kedua umum ditemui di kalkulasi
numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika (fisika
komputasi), kimia (kimia komputasi) dll.
Untuk melakukan berbagai
jenis komputasi paralel diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri
dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara
paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk digunakan perangkat lunak
pendukung yang biasa disebut middleware yang berperan mengatur distribusi antar
titik dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman
paralel untuk merealisasikan komputasi. Salah satu middleware yang asli
dikembangkan di Indonesia adalah OpenPC yang dipelopori oleh GFTK LIPI dan
diimplementasikan di LIPI Public Center.
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).
Yang perlu diingat adalah
komputasi paralel berbeda dengan multitasking. Pengertian multitasking adalah
komputer dengan processor tunggal mengeksekusi beberapa tugas secara bersamaan.
Walaupun beberapa orang yang bergelut di bidang sistem operasi beranggapan
bahwa komputer tunggal tidak bisa melakukan beberapa pekerjaan sekaligus,
melainkan proses penjadwalan yang berlakukan pada sistem operasi membuat
komputer seperti mengerjakan tugas secara bersamaan. Sedangkan komputasi
paralel sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa komputasi paralel menggunakan
beberapa processor atau komputer. Selain itu komputasi paralel tidak
menggunakan arsitektur Von Neumann.
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
Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Single
Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini
dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja. Oleh karena itu
model ini bisa 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
Yang merupakan singkatan dari Single Instruction,
Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama,
namun setiap processor mengolah 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
Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction,
Single Data. MISD menggunakan banyak processor dengan setiap processor
menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini
merupakan kebalikan dari model SIMD. Untuk contoh, kita bisa menggunakan kasus
yang sama pada contoh model SIMD namun cara penyelesaian 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
Yang merupakan singkatan
dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD 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.
Singkatnya untuk perbedaan
antara komputasi tunggal dengan komputasi paralel, bisa digambarkan pada gambar
di bawah ini:
Penyelesaian Sebuah Masalah pada Komputasi
Tunggal
Penyelesaian Sebuah Masalah pada Komputasi
Paralel
Dari perbedaan kedua
gambar di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa kinerja komputasi paralel lebih
efektif dan dapat menghemat waktu untuk pemrosesan data yang banyak daripada
komputasi tunggal.
Dari penjelasan-penjelasan
di atas, kita bisa mendapatkan jawaban mengapa dan kapan kita perlu menggunakan
komputasi paralel. Jawabannya adalah karena komputasi paralel jauh lebih
menghemat waktu dan sangat efektif ketika kita harus mengolah data dalam jumlah
yang besar. Namun keefektifan akan hilang ketika kita hanya mengolah data dalam
jumlah yang kecil, karena data dengan jumlah kecil atau sedikit lebih efektif
jika kita menggunakan komputasi tunggal.
Hubungan antara
Komputasi Modern dengan Paralel 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.
Paralel prosessing
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, hal ini apabila dibandingkan dengan
membeli suatu super komputer yang harganya sangat mahal maka penggunaan
komputasi parallel prosessing merupakan pilihan yang sangat tepat untuk
pengolahan data tersebut. 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.
Parallel komputasi adalah
melakukan perhitungan komputasi dengan menggunakan 2 atau lebih CPU/Processor
dalam suatu komputer yang sama atau komputer yang berbeda dimana dalam hal ini
setiap instruksi dibagi kedalam beberapa instruksi kemudian dikirim ke processor
yang terlibat komputasi dan dilakukan secara bersamaan. Untuk proses pembagian
proses komputasi tersebut dilakukan oleh suatu software yang betugas untuk
mengatur komputasi dalam hal makalah ini akan digunakan Message Parsing
Interface (MPI).
KOMENTAR ARTIKEL
Artikel
diatas merupakan artikel yang menceritakan tentang komputasi dan parallel
processing. Dari artikel diatas dapat diketahui bahwa Komputasi paralel adalah
salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan
beberapa komputer independen secara bersamaan. Dari artikel tersebut para pembaca
dapat mengetahui apa itu komputasi parallel, yang diperlukan dalam komputasi
parallel, apa itu pemrograman parallel. Selain itu artikel ini menjelaskan
model dari komputasi, diantaranya adalah SISD, SIMD, MISD, MIMD. Di artikel ini
juga telah menjelaskan perbedaan dari 4 model komputasi tersebut berserta
contoh. selain itu artikel ini juga menjelaskan hubungan dari komputasi dan
parallel processing.
Dilihat dari
penjelasan yang dibahas pada artikel tersebut dapat disimpulkan bahwa artikel
tersebut memberikan informasi yang cukup kepada para pembacanya. Itu termasuk
suatu kelebihan dari artikel tersebut. Lalu terdapat juga sebuah gambar yang
membuat para pembaca lebih mengerti perbedaan komputasi tunggal dan komputasi parallel.
Lalu terdapat sumber referensi juga atas pembuatan artikel tersebut.
Namun sayang,
artikel tersebut memiliki tata letak yang beraturan pada bagian bawah artikel. Pada
bagia atas artikel sudah terlihat sangat rapi dan mudah dibaca serta dipahami. Namun
pada bagian bawah ia memiliki tulisan yang berantakan sehingga membuat para
pembaca hilang rasa ingin membaca hingga selesai artikel. Selain itu tidak
terdapatnya pengertian komputasi tersendiri. Pada artikel ini langsung membahas
apa itu komputasi parallel.
SUMBER
http://maisarohhasibuan.blogspot.co.id/2015/05/komputasi-dan-parallel-processing.html
