Salam sejahtera bagi kita semua
Kali ini ibnu akan memberikan sebuah pemahaman mengenai apa itu komputasi dan paralel processing? apa hubungannya komputasi modern dengan paralel processing? dan model komputasi apa aja yang diimplementasikan dalam sebuah perusahaan atau organisasi? Mari kita simak bahasan berikut ini.
Komputasi
dan Paralel Processing
Komputasi
itu sendiri memungkinkan penyelesaian problem yang tidak bisa diselesaikan
melalui eksperimen tradisional maupun teoritis. Komputasi parallel itu sendiri
merupakan teknik komputasi menggunakan 2 atau lebih processor untuk
meningkatkan performa komputasi dalam mengolah data besar atau banyak. Komputasi
ini sangat berguna untuk algoritma – algoritma yang memiliki tingkat
pertumbuhan fungsi yang kuadratik dan eksponensial. Dengan konsep komputasi parallel,
biaya investasi untuk super komputer bisa ditekan dan konsumsi energy listrik,
biaya investasi serta pemeliharaan juga menjadi lebih rendah. Sistem ini
fleksibel terhadap perubahan teknologi komputer yang sangat cepat. Alternative popular
saat ini adalah computer clustering (kelompok komputer) atau parallel computer
(komputer parallel). Sistem ini merupakan penggabungan beberapa PC (disebut
node) menjadi seolah – olah satu komputer dengan kemampuan yang lebih besar.
Parallel
processing itu sendiri merupakan penggunaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan
sebuah program secara simultan dengan Tujuan untuk meningkatkan performa
komputasi. Idealnya satu komputer hanya memiliki satu processor saja, namun dengan
berkembangnya teknologi, muncullah multi processor dimana dalam satu komputer
terdapat dua processor yang digabung menjadi satu, contohnya dual core, core 2
duo, quad core, dll. Untuk memiliki banyak processor memerlukan biaya yang
tidak sedikit, tetapi dengan banyaknya processor maka proses komputasinya pun
semakin cepat.
Hubungan
antara komputasi modern dengan parallel processing
Era
tahun 80-an sampai dengan pertengahan 90-an, komputasi tingkat lanjut sangat
tergantung pada super komputer (supercomputer). Seiring dengan meningkatnya
kebutuhan komputasi yang cepat dan naiknya harga peralatan super komputer, maka
pengembangan aplikasi – aplikasi berbasis parallel termasuk komputasi parallel didalamnya,
untuk menyelesaikan permasalahan waktu komputasi pada model komputasi
standalone semakin banyak dilakukan. Pemanfaatan resource-resource komputasi
yang tersedia secara parallel akan mempercepat eksekusi program.
Model
komputasi parallel yang diimplementasikan dalam sebuah perusahaan atau
organisasi
1.
SISD (Single Instruction stream Single Data stream)
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.
Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360,
CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
2.
SIMD (Single Instruction stream Multiple Data stream)
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. 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).
3.
MISD (Multiple Instruction stream Single Data stream)
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.
4.
MIMD (Multiple Instruction stream Multiple Data stream)
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.
Sebagai
contoh suatu perusahaan animasi asal Jepang, membutuhkan waktu 165 tahun jika
proses render yang dilakukan untuk membuat animasi berdurasi 100 menit hanya
menggunakan sebuah unit komputasi. Sedangkan ketika perusahaan tersebut
menggunakan metode Komputasi Parallel, proses tersebut hanya membutuhkan waktu
1 tahun saja.
Salah
satu masalah kompleks yang hingga kini masih membutuhkan kemampuan komputasi
yang besar adalah melakukan proses render terhadap objek 3D. Untuk itu
digunakan metode Komputasi Parallel sehingga tiap-tiap operasi primitif yang
dilakukan dapat dikerjakan dengan menggunakan algoritma Divide and Conquer agar
tiap bagian dari operasi Divide pada perhitungan yang dilakukan dapat
dikerjakan oleh masing-masing unit komputasi, sehingga menjadikan proses 3D
Rendering sangat cocok untuk diselesaikan dengan algoritma Divide and Conquer.
WETA
Digital, sebuah perusahaan animasi dan spesial efek yang bermarkas di Selandia
Baru, membangun fasilitas render farm berbasis cluster hingga skalabilitas
ribuan prosesor untuk mengerjakan film ini.
Beberapa
waktu lalu Pixar, sebuah studio 3D spesial efek membangun HPC Cluster baru
berbasis 1.920 prosesor Intel Xeon untuk menggantikan mesin Sun Enterprise
Render Server yang dipakai untuk produksi film Monster Inc.
Oracle,
vendor aplikasi database terkemuka telah mendukung teknologi cluster dengan
meluncurkan Oracle 9i.
Referensi
:
http://ade.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/folder/0.5
No comments:
Post a Comment