Parallel Processor (by wahyu h)

8/14/2019 Parallel Processor (by wahyu h)

1/23

PARALLEL PROCESSORPARALLEL PROCESSOR

By :By : WahyuWahyu HidayatHidayat

71080405157108040515

1ELKA D4 LJ1ELKA D4 LJ

TUGAS ARKOMTUGAS ARKOM


2/23


3/23

PENGERTIANPENGERTIAN

PemrosesanParalel adalah

Pelaksanaan instruksi secarabersamaan dalam satu waktu.


4/23

TUJUANTUJUAN

mempercepatmempercepat komputasikomputasi daridari sistemsistem

komputerkomputer dandan menambahmenambah jumlahjumlahkeluarankeluaran yangyang dapatdapat dihasilkandihasilkan dalamdalam

jangkajangka waktuwaktu tertentutertentu..

untukuntukmelakukanmelakukan pengolahanpengolahan paralelparalel meningkatkanmeningkatkan kecepatankecepatan operasioperasi

meningkatkanmeningkatkanjumlahjumlah operasioperasi yangyangdapatdapat dilakukandilakukan dalamdalam satusatu waktuwaktutertentutertentu (concurrency).(concurrency).


5/23

SYARATSYARAT

-- Data yang diproses dipecahData yang diproses dipecah

menjadi bagianmenjadi bagian--bagian terpisah yangbagian terpisah yangbekerja secara independen danbekerja secara independen danterusterus--menerus.menerus.

-- Proses pengeksekusian instruksiProses pengeksekusian instruksiganda. Sehingga dalam sekaliganda. Sehingga dalam sekaliwaktu, bisa dihasilkan 2 atau lebihwaktu, bisa dihasilkan 2 atau lebihsuatu output data.suatu output data.

-- Dapat menyelesaikan tugas lebihDapat menyelesaikan tugas lebihcepat daripada dengan perangkatcepat daripada dengan perangkatserialserial


6/23

PENGELOMPOKAN KOMPUTERPENGELOMPOKAN KOMPUTER

Berdasarkan jumlah aliranBerdasarkan jumlah aliran

instruksi dan aliran datanya,instruksi dan aliran datanya,Michael J. Flynn pada tahunMichael J. Flynn pada tahun

1966 mengelompokkan1966 mengelompokkan

komputer digital menjadi empatkomputer digital menjadi empat

golongan besargolongan besar


7/23

Keempat kelompok komputerKeempat kelompok komputer

tersebut adalah :tersebut adalah :

1.1. KomputerKomputer SISD (Single InstructionSISD (Single Instruction

streamstream--Single Data stream)Single Data stream)

2.2. KomputerKomputer SIMD (Single InstructionSIMD (Single Instruction

streamstream--Multiple Data stream)Multiple Data stream)

3.3. KomputerKomputer MISD (Multiple InstructionMISD (Multiple Instructionstreamstream--Single Data stream)Single Data stream)

4.4. KomputerKomputer MIMD (Multiple InstructionMIMD (Multiple Instruction

streamstream--Multiple Data stream)Multiple Data stream)


8/23

KomputerKomputer SISDSISD

PadaPada komputerkomputerjenisjenis iniini semuasemua instruksiinstruksidikerjakandikerjakan terurutterurut satusatu demidemi satusatu,, tetapitetapijugajuga dimungkinkandimungkinkan adanyaadanya overlappingoverlappingdalamdalam eksekusieksekusi setiapsetiap bagianbagian instruksiinstruksi((pipeliningpipelining).). PadaPada umumnyaumumnya komputerkomputerSISDSISD berupaberupa komputerkomputer yangyang terdiriterdiri atasatas

satusatu buahbuah pemrosespemroses ((single processorsingle processor).).NamunNamun komputerkomputer SISDSISDjugajuga mungkinmungkinmemilikimemiliki lebihlebih daridari satusatu unitunit fungsionalfungsional((modulmodul memorimemori, unit, unit pemrosespemroses,, dandan lainlain--lain),lain), selamaselama seluruhseluruh unitunit fungsionalfungsional

tersebuttersebut beradaberada dalamdalam kendalikendali sebuahsebuah unitunitpengendalipengendali.. SkemaSkema arsitekturarsitektur globalglobalkomputerkomputer SISD.SISD.


9/23

1. SISD1. SISD

CU : Control UnitCU : Control Unit

PU : Processor UnitPU : Processor Unit

MM : Memory ModuleMM : Memory Module

InstruksiInstruksi dilaksanakandilaksanakan secarasecara berurutberurut tetapitetapi jugajuga

bolehboleh overlapoverlap dalamdalam tahapantahapan eksekusieksekusi (pipeline).(pipeline).

SatuSatu aluralur instruksiinstruksi didecodedidecode untukuntukaluralur datadata tunggaltunggal..

CU PU MM

IS DS

IS


10/23

KomputerKomputer SIMDSIMD

PadaPada komputerkomputer SIMDSIMD terdapatterdapat lebihlebih

daridari satusatu elemenelemen pemrosesanpemrosesan yangyangdikendalikandikendalikan oleholeh sebuahsebuah unitunitpengendalipengendali yangyang samasama.. SeluruhSeluruhelemenelemen pemrosesanpemrosesan menerimamenerima dandan

menjalankanmenjalankan instruksiinstruksi yangyang samasamayangyang dikirimkandikirimkan unitunit pengendalipengendali,,namunnamun melakukanmelakukan operasioperasi terhadapterhadap

himpunanhimpunan data yangdata yang berbedaberbeda yangyangberasalberasal daridari aliranaliran data yangdata yangberbedaberbeda pula.pula.


11/23


12/23

PE : Processing ElementPE : Processing Element MM : MemoryMM : Memory ModulModulCU : Control UnitCU : Control Unit SM : Shared MemorySM : Shared Memory

PU : Processor UnitPU : Processor Unit DS : Data StreamDS : Data Stream

IS : Instruction StreamIS : Instruction Stream

BeberapaBeberapa Processor Unit (Processing Element)Processor Unit (Processing Element) disupervisidisupervisi oleholehControl Unit yangControl Unit yang samasama..

AemuaAemua Processing ElementProcessing Element menerimamenerima instruksiinstruksi yangyang samasama daridaricontrol unitcontrol unit tetapitetapi mengeksekusimengeksekusi data yangdata yang berbedaberbeda daridari aluralur datadata

yangyang berbedaberbeda pula.pula.

SubsistemSubsistem memorimemori berisiberisi modulmodul--modulmodul memorimemori..

ProcessorProcessor vektorvektor dandan processor arrayprocessor array termasuktermasukdalamdalam kategorikategori iniini..


13/23

KomputerKomputer MISDMISD

KomputerKomputerjenisjenis iniini memilikimemiliki nnunitunit

pemrosespemroses yangyang masingmasing--masingmasingmenerimamenerima dandan mengoperasikanmengoperasikaninstruksiinstruksi yangyang berbedaberbeda terhadapterhadapaliranaliran data yangdata yang samasama,, dikarenakandikarenakan

setiapsetiap unitunit pemrosespemroses memilikimemiliki unitunitpengendalipengendali yangyang berbedaberbeda.. KeluaranKeluarandari satu pemroses menjadidari satu pemroses menjadimasukan bagi pemroses berikutnya.masukan bagi pemroses berikutnya.

Belum ada perwujudan nyata dariBelum ada perwujudan nyata darikomputer jenis ini kecuali dalamkomputer jenis ini kecuali dalambentuk prototipe untuk penelitian.bentuk prototipe untuk penelitian.


14/23

3. MISD3. MISD

CU1

CUn

CU2

PU1

PUn

PU2IS

IS

IS

MM1 MM2 MMn

DS

DS


15/23

SejumlahSejumlah PU ,PU , masingmasing--masingmasing menerimamenerima instruksiinstruksi

yangyang berbedaberbeda dandan mengoperasikanmengoperasikan data yangdata yang samasama..

OutputOutput salahsalah satusatu prosesorprosesor menjadimenjadi inputinput bagibagi

prosesorprosesor berikutnyaberikutnya..

StrukturStruktur komputerkomputer iniini tidaktidakpraktispraktis,, sehinggasehingga tidaktidak

adaada komputerkomputer yangyang menggunakannyamenggunakannya..


16/23

KomputerKomputer MIMDMIMD

PadaPada sistemsistem komputerkomputer MIMDMIMD murnimurni

terdapatterdapat interaksiinteraksi didi antaraantara nnpemrosespemroses. Hal. Hal iniini disebabkandisebabkanseluruhseluruh aliranaliran daridari dandan keke memorimemoriberasalberasal daridari spacespacedata yangdata yang samasama

bagibagi semuasemua pemrosespemroses.. KomputerKomputerMIMDMIMD bersifatbersifat tightly coupledtightly coupledjikajikatingkattingkat interaksiinteraksi antaraantara pemrosespemroses

tinggitinggi dandan disebutdisebut loosely coupledloosely coupledjikajika tingkattingkat interaksiinteraksi antaraantarapemrosespemroses rendahrendah..


17/23

4. MIMD4. MIMD

MM1

MM3

MM2

CU1

CUn

CU2

PU1

PUn

PU2

IS

IS

IS

DS

DS

DS


18/23


19/23

ANTARA KOMPUTASI SERIALANTARA KOMPUTASI SERIAL

DAN KOMPUTASI PARALELDAN KOMPUTASI PARALEL

KEKURANGAN KOMPUTASI SERIAL :KEKURANGAN KOMPUTASI SERIAL :

1. kecepatan transmisi1. kecepatan transmisikecepatan komputerkecepatan komputerberbasis serial sangat tergantung seberapa cepatberbasis serial sangat tergantung seberapa cepatdata dapat berpindah dari hardware tersebut. Batasdata dapat berpindah dari hardware tersebut. Bataskecepatan yang pasti adalah kecepatan cahaya (30kecepatan yang pasti adalah kecepatan cahaya (30

cm/nanosecond) untuk transmisi yang bermediacm/nanosecond) untuk transmisi yang bermediacahaya atau 9 cm/nanosecond untuk transmisi yangcahaya atau 9 cm/nanosecond untuk transmisi yangterbuat dari tembaga.terbuat dari tembaga.

2. keterbatasan pada ukuran fisik2. keterbatasan pada ukuran fisikteknologiteknologiprosesor terkini selalu bertumpukan pada seberapaprosesor terkini selalu bertumpukan pada seberapa

banyak jumlah transistor dalam satu chip. Meskipunbanyak jumlah transistor dalam satu chip. Meskipunukuran atomic atau molecular dapat tercapai, tetapiukuran atomic atau molecular dapat tercapai, tetapibatas minimum dari ukuran chip tersebut akanbatas minimum dari ukuran chip tersebut akanterlampaui juga.terlampaui juga.


20/23

3.3. ekonomiekonomimenggunakanmenggunakan satusatu buahbuah chipchip

prosesorprosesor dengandengan kecepatankecepatan lebihlebih tinggitinggi membuatmembuat

hargaharga prosesorprosesor ituitu sendirisendiri naiknaik dengandengan drastisdrastis..SedangkanSedangkan menggunakanmenggunakan prosesorprosesor yangyang tersediatersedia

dipasarandipasaran tetapitetapi relatifrelatif cepatcepat dandanjumlahjumlah yangyang lebihlebih

banyakbanyak bisabisa menyamaimenyamai kecepatankecepatan supersuper komputerkomputer,,

dengandengan hargaharga yangyang relatifrelatif lebihlebih murahmurah..


21/23

KEKURANGAN KOMPUTASI PARALLEL :KEKURANGAN KOMPUTASI PARALLEL :

1. Komputasi parallel masih kurang populer1. Komputasi parallel masih kurang populerdibandingkan dengan komputasi sekuensialdibandingkan dengan komputasi sekuensialatau serial, seperti halnya Personalatau serial, seperti halnya Personal

Computer. Sehingga harga setiap komponenComputer. Sehingga harga setiap komponenuntuk perangkat paralel tersebut masihuntuk perangkat paralel tersebut masihmahalmahal

2. Pemrograman paralel yang masih kurang2. Pemrograman paralel yang masih kurang

populer. Sehingga pembuatan perangkatpopuler. Sehingga pembuatan perangkatlunak untuk perangkat paralel masih sangatlunak untuk perangkat paralel masih sangatmahal, begitu juga dengan perawatan danmahal, begitu juga dengan perawatan danmodifikasinya.modifikasinya.

3. Begitu juga dengan tenaga ahli dibidang3. Begitu juga dengan tenaga ahli dibidangini sangat kecil porsinya dibandingkanini sangat kecil porsinya dibandingkandengan tenaga ahli dibidang komputasidengan tenaga ahli dibidang komputasiserial.serial.


22/23

KESIMPULANKESIMPULAN

KomputasiKomputasi serialserial maupunmaupun

paralelparalel masingmasing--masingmasingmempunyaimempunyai kekurangankekurangan,, namunnamun

padapada perkembangannyaperkembangannya keduakedua

komputasikomputasi tersebuttersebut mengalamimengalamiperbaikanperbaikan demidemi perbaikanperbaikan yangyang

membuatmembuat komputerkomputer menjadimenjadi

canggihcanggih..


23/23

SEKIANSEKIAN

TERIMA KASIHTERIMA KASIH

Documents

Parallel Processor (by wahyu h)