Komputasi Modern
Architectural Parallel Computer
Disusun Oleh:
Alif Anke Bima Putra 50417501
Bramasta Yudha Satria 51417250
Farhan Difa 52417176
Fristiwanto Sianipar 52417444
Hilda Tasya Salsabila 52417766
M. Ilham Syahputra 54417077
M. Iqbal Darmawan 54417087
Nur Aien Azizah 56417658
Teknik Informatika
UNIVERSITAS GUNADARMA
2021
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................................. i
DAFTAR ISI......................................................................................................................... ii
1. Architectural Parallel Computer.................................................................................... 1
1.1 SISD (Single Instruction - Single Data)................................................................. 2
1.2 SIMD (Single Instruction - Multiple Data)............................................................ 2
1.3 MISD (Multiple Instructions - Single Data).......................................................... 3
1.4 MIMD (Multiple Instructions - Single Data)......................................................... 3
1. Architectural Parallel Computer
Architectural Parallel Computer atau Arsitektur Komputer Paralel adalah sekumpulan elemen pemroses (Processing Elements) yang bekerjasama dalam menyelesaikan sebuah masalah besar. 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. Terdapat empat model komputasi yang digunakan yaitu SISD, SIMD, MISD, DAN MIMD.
Pada awalnya berdasarkan klasifikasi Flynn kelompok komputer SISD hanya mempunyai satu unit pengendali untuk menentukan instruksi yang akan dieksekusi. Pada setiap satuan waktu hanya satu instruksi yang dapat dieksekusi, dimana kecepatan akses ke memori dan kecepatan piranti masukan dan keluaran dapat memperlambat proses komputasi. Beberapa metoda dibangun untuk menghindari masalah tersebut, seperti penggunaan cache memory. Namun komputer sekuensial ini tetap mengalami keterbatasan jika menangani masalah yang memerlukan kecepatan tinggi. Hal-hal tersebut di atas pada akhirnya melatarbelakangi lahirnya sistem komputer paralel. Berdasarkan klasifikasi Flynn, komputer paralel termasuk kelompok SIMD atau MIMD.
Komputer paralel mempunyai lebih dari satu unit pemroses dalam sebuah komputer yang sama. Hal yang membuat suatu komputer dengan banyak prosesor disebut sebagai komputer paralel adalah bahwa seluruh prosesor tersebut dapat beroperasi secara simultan. Jika tiap-tiap prosesor dapat mengerjakan satu juta operasi tiap detik, maka sepuluh prosesor dapat mengerjakan sepuluh juta operasi tiap detik, seratus prosesor akan dapat mengerjakan seratus juta operasi tiap detiknya. Pada dasarnya aktivitas sebuah prosesor pada komputer paralel adalah sama dengan aktivitas sebuah prosesor pada komputer sekuensial. Tiap prosesor membaca (read) data dari memori, memprosesnya dan menuliskannya (write) kembali ke memori. Aktivitas komputasi ini dikerjakan oleh seluruh prosesor secara paralel.
1.1 SISD (Single Instruction - Single Data)
Arsitektur komputer ini memiliki instruksi tunggal yang dijalankan secara satu per satu, instruksi tersebut hanya memiliki hubungan dengan paling banyak satu operasi data. Komputer ini terdiri dari 1 unit kontrol, 1 unit processor, dan 1 unit memori. Gambar 2.1 menunjukkan Skema SISD.
Gambar 2.1 Skema SISD
1.2 SIMD (Single Instruction - Multiple Data)
Arsitektur komputer ini memiliki instruksi tunggal yang mengawali sejumlah besar operasi yang dilaksanakan satu per satuan waktu dan bekerja pada beberapa aliran data sekaligus. Komputer ini memiliki beberapa unit processor yang dapat menerima instruksi yang sama dari unit kontrol, namun beroperasi pada data yang berbeda. Komputer vektor adalah salah satu komputer paralel yang menggunakan arsitektur ini. Gambar 2.2 menunukkan Skema SIMD.
Gambar 2.2 Skema SIMD
1.3 MISD (Multiple Instructions – Single Data)
Teori komputer ini memiliki satu processor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara paralel namun pada praktiknya tidak ada komputer yang dibangun dengan arsitektur ini karena sistemnya tidak mudah dipahami. Gambar 2.3 menunjukkan Skema MISD.
Gambar 2.3 Skema MISD
1.4 MIMD (Multiple Instructions – Multiple Data)
Arsitektur komputer ini memiliki lebih dari satu processor dan mengeksekusi lebih dari satu instruksi secara paralel. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel. Bahkan, banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini. Gambar 2.4 menunjukkan Skema MIMD.
