Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

1 Parallel Processing Organisasi Komputer II STMIK – AUB SURAKARTA.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "1 Parallel Processing Organisasi Komputer II STMIK – AUB SURAKARTA."— Transcript presentasi:

1 1 Parallel Processing Organisasi Komputer II STMIK – AUB SURAKARTA

2 2 Introduction zTradisional  Komputer dianggap sebagai mesin sekuensial  CPU mengeksekusi program sesuai instruksi mesin secara berurutan dan satu per satu  TIDAK SELURUHNYA BENAR! zBukti : yOperasi mikro  sinyal kontrol dibuat bersamaan yPipelining instruksi zPerkembangan teknologi  penggunaan paralelisme lebih lanjut

3 3 Introduction zMultiprocessing zKomputasi vektor zOrganisasi prosesor paralel

4 4 MULTIPROCESSING zLoosely Coupled Microprocessing yTerdiri dari kumpulan sistem yang relatif bersifat otonom, masing-masing CPU memiliki memori utama dan saluran I/Onya sendiri ySering disebut multikomputer zFunctionality Specialized Processors yContoh : prosesor I/O yTerdapat sebuah master, general-purpose CPU, dan CPU khusus dikontrol oleh CPU master dan memberikan layanan kepadanya.

5 5 Multiprocessing zTightly Coupled Multiprocessing yMutiprosesor xTerdiri dari himpunan prosesor yang menggunakan bersama memori utama dan berada di bawah kontrol terintegrasi suatu sistem operasi. zParallel Processing yMultiprosesor yang dipasangkan dengan kuat yang dapat mengerjakan secara kooperatif sebuah pekerjaan secara paralel

6 6 Tightly Coupled Multiprocessing - Multiprosesor zMengandung dua atau lebih prosesor general-purpose yang memiliki kemampuan yang setara. zSemua prosesor memiliki akses bersama ke memori global (umum). Beberapa memori lokal (private) dapat juga digunakan. zSemua prosesor memiliki akses bersama ke perangkat I/O, baik melalui saluran yang sama atau melalui saluran yang berbeda yang menyediakan lintasan ke perangkat yang sama zSistem dikontol oleh sebuah sistem operasi yang terintegrasi yang menyediakan interaksi antara prosesor dengan program-program pada tingkatan job,task, file, dan data

7 7 Organisasi Sistem Multiprosesor zTime-Shared Bus zMultiport Memory zCentral Control Unit

8 8 Time-Shared Bus zMekanisme pembentukan sistem multiprosesor yang paling sederhana. zStruktur dan antarmuka sama seperti sistem prosesor tunggal yang menggunakan interkoneksi bus.

9 9 Feature-feature Bus zAddresing yPengalamatan harus dapat membedakan modul-modul pada bus untuk menentukan sumber dan tujuan data. zArbitration ySetiap modul I/O dapat berfungsi sebagai “master” pada sementara waktu. yMekanisme disediakan untuk menentukan permintaan- permintaan yang melakukan persaingan dalam memperoleh kontrol bus dengan menggunakan sejumlah teknik prioritas. zTime Sharing yApabila sebuah modul sedang melakukan pengontrolan terhadap bus, maka modul-modul lainnya dikunci dan apabila perlu, harus menahan operasi sampai dengan akses bus diperoleh

10 10 Kelebihan Organisasi Bus zKesederhanaan yAntarmuka fisik dan logika pengalamatan, arbitrasi serta time- sharing seluruh prosesor tetap sama seperti pada sistem prosesor tunggal. zFleksibilitas yOrganisasi bus pada umumnya mudah untuk dikembangkan dengan cara menambahkan CPU yang lebih banyak ke bus zReliabilitas yPada dasarnya bus adalah media yang pasif, dan kegagalan suatu perangkat yang terhubung tidak akan menyebabkan kegagalan sistem secara keseluruhan.

11 11 Kekurangan Organisasi Bus zPenurunan Kinerja  seluruh referensi memori dilewatkan melalui bus umum  kecepatan sistem dibatasi oleh siklus waktu. zUntuk meningkatkan kinerja  melengkapi setiap CPU dengan memori cache untuk mengurangi jumlah akses zPenggunaan cache menimbulkan pertimbangan rancangan yangbaru  jika suatu word diubah pada sebuah cache dapat menginvalidkan word pada cache lainnya.  CPU harus selalu diberitahu tiap kali terjadi update

12 12 Multiport Memory zMemungkinkan akses modul-modul memori utama secara langsung dan independen oleh CPU dan modul I/O. zDiperlukan logika berkaitan dengan memori agar tidak terjadi konflik  Meng-assign prioritas yang permanen bagi semua port memori. zKinerja lebih baik dibanding bus  masing-masing prosesor memiliki llintasan berdedikasi ke masing- masing modul memori. zMemungkinkan melakukan konfigurasi memori secara “private” bagi sebuah CPU atau lebih dan modul-modul I/O  mencegah akses yang tidak diizinkan dan pengubahan oleh prosesor lain

13 13 Central Control Unit zMenyalurkan aliran data yang terpisah secara bolak-balik di antara modul-modul yang independen : CPU, memori, modul I/O. zPengontrol dapat membufferkan permintaan dan melakukan fungsi arbitrasi dan pewaktuan. zPengontrol dapat melewatkan pesan-pesan status dan kontrol di antara CPU-CPU dan melakukan peringatan update cache.

14 14 Central Control Unit zSeluruh logika untuk pengkoordinasian konfigurasi multiport dikonsentrasikan di unit kontrol pusat  antarmuka modul I/O, memori dan CPU tidak begitu terganggu.  fleksibilitas dan kemudahan interfacing pendekatan bus. zKelemahan  unit kontrol menjadi cukup rumit zUmum digunakan untuk sistem mainframe berprosesor jamak  IBM S/370

15 15 Sistem Operasi Multiprosesor zAdanya suatu sistem operasi tunggal yang mengontrol sumber-sumber daya sistem  tampak sebagai sistem multiprogramming berprosesor tunggal. zSistem operasilah yang memiliki tanggung jawab untuk menjadwalkan eksekusi job dan proses tersebut dan mengalokasi sumber daya.

16 16 Sistem Operasi Multiprosesor zMemiliki tujuh fungsi : yAlokasi sumber daya dan manajemen yTabel dan proteksi data yPenghindaran deadlock sistem yPenghentian tak normal yPenyeimbangan pembebanan I/O yPenyeimbangan pembebanan prosesor yKonfigurasi kembali

17 17 Sistem Operasi Multiprosesor zTanggungjawab SO  mengetahui keefisienan penggunaan sumber daya  jika tidak diketahui, akan terjadi pemborosan pada sistem CPU yang berjumlah banyak. zMerekonfigurasi sistem apabila terjadi kegagalan prosesor, dengan melanjutkan operasi pada tingkatan kinerja yang lebih rendah.

18 18 Penjadwalan Multiprosesor zDua fungsi penjadwalan job : yApakah proses didedikasikan bagi prosesor yBagaimana proses dijadwalkan oleh prosesor zSistem operasi harus menjamin bahwa dua prosesor tidak memilih proses yang sama dan proses-proses tidak akan hilang dari antrian

19 19 KOMPUTASI VEKTOR zKinerja komputer general purpose berukuran mainframe terus berkembang  perkembangan aplikasi berada di luar kemampuan mainframe modern  masalah- masalah matematik di bidang aerodinamika, seismologi, meteorologi, fisika. zDitandai dengan kebutuhan perhitungan program yang besar dan berulang-ulang untuk melakukan operasi aritmetik floating point terhadap array bilangan. zUntuk menangani  SUPERKOMPUTER

20 20 Superkomputer zMampu melakukan ratusan juta operasi floating point per detik dengan harga juta dollar. zSuperkomputer bertolakbelakang dengan mainframe yang dirancang untuk kebutuhan multiprogramming, superkomputer ditujukan untuk keperluan kalkulasi numerik  umumnya digunakan untuk keperluan pusat penelitian dan kantor yang bergerak di bidang ilmiah dan rekayasa.

21 21 Peningkatan Kinerja Superkomputer zSuperkomputer dioptimasikan untuk kebutuhan komputasi vektor, namun pada dasarnya superkomputer adalah sebuah komputer general-purpose yang memiliki kemampuan menangani tugas-tugas pengolahan skalar dan data yang umum. zTugas utama : melakukan operasi-operasi aritmatik terhadap array atau vektor bilangan-bilangan floating point. zIterasi diubah menjadi vector processing (paralelisme dalam komputasi vektor) atau parallel processing

22 22 Peningkatan Komputasi Vektor zALU Pipelined zALU Paralel  unit kontrol mengirimkan data ke ALU-ALU sehingga ALU-ALU tersebut dapat berfungsi secara paralel. zProsesor Paralel  pembagian tugas menjadi beberapa proses yang akan dieksekusi secara paralel.

23 23 MULTIPLE PROCESSOR ORGANIZATION zSingle instruction, single data stream - SISD zSingle instruction, multiple data stream - SIMD zMultiple instruction, single data stream - MISD zMultiple instruction, multiple data stream- MIMD

24 24 Single Instruction, Single Data Stream - SISD zSingle processor zSingle instruction stream zData stored in single memory zUni-processor z Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu

25 25 Single Instruction, Multiple Data Stream - SIMD zSingle machine instruction zControls simultaneous execution zNumber of processing elements zLockstep basis zEach processing element has associated data memory zEach instruction executed on different set of data by different processors zVector and array processors zSatu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses

26 26 Multiple Instruction, Single Data Stream - MISD zSequence of data zTransmitted to set of processors zEach processor executes different instruction sequence zNever been implemented zMengeksekusi beberapa program yang berbeda terhadap data yang sama.

27 27 Multiple Instruction, Multiple Data Stream- MIMD zSet of processors zSimultaneously execute different instruction sequences zDifferent sets of data zSMPs, clusters and NUMA systems zJuga disebut multiprocessors, dimana lebih dari satu proses dapat dieksekusi berikut terhadap dengan datanya masing-masing

28 28 Taxonomy of Parallel Processor Architectures


Download ppt "1 Parallel Processing Organisasi Komputer II STMIK – AUB SURAKARTA."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google