Pengantar Komputasi Paralel

Komputasi Paralel

Komputasi Paralel, merupakan sebuah teknologi yang sudah berkembang lebih dari dua dekade, sering digunakan pada beragam kebutuhan perhitungan seperti di laboratorium fisika nuklir, simulasi pesawat luar angkasa, hingga perkiraan cuaca. Komputer Paralel didefinisikan sebagai penggunaan sekumpulan sumber daya komputer secara simultan untuk menyelesaikan permasalahan komputasi. Secara prinsip komputer paralel membagi masalah menjadi beberapa bagian kecil untuk dikerjakan oleh setiap prosesor (CPU) kemudian mengeksekusi secara bersamaan. Masalah komputasi itu harus dapat :

  1. Disipisahkan menjadi bagian-bagian pengerjaan yang dapat diselesaikan secara bersamaan.
  2. Mengeksekusi secara bersamaan.
  3. Selesai dalam waktu yang lebih cepat dengan beberapa sumber komputasi.

Alasan Menggunakan Komputasi Paralel

Well.. teknologi ini sudah cukup lama digunakan untuk membantu perhitungan para ilmuwan, menghitung peristiwa yang kompleks yang bisa terjadi secara bersamaan. Dibanding komputasi konvensional atau serial, teknologi komputasi paralel ini mampu untuk menyelesaikan simulasi dan memahami fenomena yang kompleks. Alasan lain kenapa hingga saat ini komputasi paralel masih sering digunakan untuk menyelesaikan masalah-masalah baru.

Beberapa poin alasan menggunakan komputasi paralel:

  1. Hemat waktu dan uang.
  2. Memecahkan masalah lebih besar.
  3. Membaut proses lebih baik.

Penggunaan Komputasi Paralel pada Beberapa Bidang

Secara sejarah, komputer paralel telah dianggap “high end computing”, telah digunakan untuk model penyelesaian masalah dibidang ilmu pengetahuan dan teknik, serta dibidang industri dan komersial.

Konsep dan Terminologi

  • Konsep menurut beberapa ahli

Von Neumann Arsitektur. Orang yang pertama kali menulis persyaratan umum untuk sebuah komputer elektronik pada tahun 1945 melalui surat-suratnya. Yang dikenal sebagai “Stored-Program Computer” baik instruksi-instruksi program dan data yang disimpan dalam memori elektronik. Sejak itu, hampir semua komputer telah mengikuti desain dasar ini:


Taksonomi Klasik Flynn. Ada berbagai macam cara untuk mengklasifikasi komputer paralel. Salah satu klasifikasi yang lebih banyak digunakan sejak tahun 1966 disebut Taksonomi Flynn. Taksonomi Flyn membedakan multi-prosesor arsitektur komputer menurut bagaimana mereka diklasifikasikan sepanjang dua dimensi independen dari Instruksi Stream dan Data Stream. Masing-masing dimensi dapat memiliki satu dari dua state yang mungkin: Single atau Multiple.

Penjelasan dari matriks diatas:
  1. SISD. Komputer ini memiliki hanya satu prosesor dan satu instruksi yang dieksekusi secara serial. Menurut mereka tipe komputer ini tidak ada dalam praktik komputer paralel karena bahkan mainframe pun tidak lagi menggunakan satu prosesor.

  2. SIMD. Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor, tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi secara paralel pada data yang berbeda pada level lock-step. Komputer vektor adalah salah satu komputer paralel yang menggunakan arsitektur ini.

  3. MISD. Teorinya komputer ini memiliki satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara paralel tetapi praktiknya tidak ada komputer yang dibangun dengan arsitektur ini karena sulit dipahami.

  4. MIMD. Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi lebih dari satu instruksi secara paralel. Tipe komputer ini paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini.


  • Beberapa Terminologi Paralel Umum
Beberapa istilah yang lebih umum digunakan berkaitan dengan komputasi paralel, tercantum dibawah ini:
  1. Supercomputing/High Performance Computing (HPC)
  2. Node
  3. CPU/Socket/Prosesor/Core
  4. Task
  5. Pipelining
  6. Share Memory
  7. Symmetric Multi-Processor (SMP)
  8. Distributed Memory
  9. Communications
  10. Synchronization
  11. Granularity

Teknologi Komputasi Paralel hingga saat ini terus dikembangkan untuk berbagai macam bidang selain yang sudah disebutkan sebelumnya, mungkin yang saat ini terkenal pada industri IT yaitu Microservices, Blockchain, Decentralization, Container, CI/CD dan akan terus berkembang teknologi-teknologi baru yang berasal dari konsep komputasi paralel.

Kesimpulan

Berasal dari sebuah keresahan terbatasnya kemampuan komputasi serial yang tidak dapat melakukan proses yang banyak secara bersamaan, mengeksekusi perhitungan kompleks yang terjadi secara bersamaan, menerima masukan data yang banyak dari sebuah simulasi peristiwa, terbatasnya jaringan perusahaan satu dengan yang lainnya, memakan waktu yang cukup lama. Beruntung bahwa teknologi Komputasi Paralel sudah ditemukan sudah cukup lama dan sudah banyak membantu permasalahan kompleks pada bidang-bidang yang membutuhkan simulasi dan perhitungan kompleks seperti ilmu pengetahuan dan Industrial. Teknologi bergerak sangat cepat, mendatangkan aplikasi atau tools yang akan membantu berbagai aspek penting saat ini dengan konsep komputasi paralel.


Sumber


Komentar

Postingan populer dari blog ini

Ilmu Budaya Dasar - Kebudayaan Pompeii dan Persamaan dengan Desa Sodom

Masyarakat Pedesaan & Masyarakat Perkotaan

Curhat Aplikasi