SISTEM PROSESOR PARALEL Oleh : Irwan Paundra Sakti NRP: 7107040020

PENDAHULUAN I Rancangan prosesor paralel merupakan pengembangan terakhir dari ilmu pengetahuan komputer yang didasari oleh kebutuhan menyelesaikan beberapa instruksi secara paralel dalam waktu yang bersamaan dengan mengurangi masalah ketergantungan data, prosedural, unit fungsional, output dan anti ketergantungan yang menyebabkan suatu instruksi terhenti atau harusmenunggu instruksi lainnya selesai untuk dapat diproses

PENDAHULUAN II Kinerja dari sistem komputer paralel dapat dilihat pada faktor Speedup dan scaleup dari suatu program. Speedup diindikasikan dengan seberapa banyak waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan beberapa masalah yang sama oleh N prosesor. Sedangkan scaleup didindikasikan oleh seberapa banyak permasalahan besar dapat diselesaikan oleh N prosesor

PENDAHULUAN III Operasi seperti ini hanya dapat dilakukan oleh komputer yang memiliki dua atau lebih unit prosesor (CPU) yang terhubung melalui beberapa jaringan koneksitas. kita dapat menganalogikan paralel komputer sebagai suatu Bank dimana teler merupakan prosesor paralel dan transaksi dengan konsumen sebagai task yang akan diproses

Paradigma SIMD SIMD merupakan salah satu bentuk dari paralel sinkron yang memproses satu instruksi dengan banyak prosesor elemen pada waktu yang sama. Data diproses oleh masing-masing elemen pemroses yang berbeda dari satu prosesor ke prosesor lainnya. Sehingga satu program dan satu kontrol unit bekerja secara bersamaan pada kumpulan data yang berbeda

Paradigma SIMD Untuk memproses datasecara efisien, SIMD membuat pengaturan proses menjadi dua phase, yaitu : Memilah dan mendistribusikan data (data partitioning and distribution) memproses data secara paralel (data paralel prosesing)

Paradigma SIMD Cara terbaik dalam menggunakan SIMD adalah dengan mencocokan banyaknya permasalahan dengan banyaknya prosesor paralel SIMD sering diidentikan sebagai permasalahan paralel yang sederhana, padahal tidaklah benar karena paradigma SIMD sangat berguna dalam menyelesaikan permasalahan yang memiliki beberapa data yang perlu diperbaharui secara serempak. Khususnyas angat berguna untuk perhitungan numerik biasa seperti perhitungan matrix dan vektor

Paradigma MIMD MIMD berarti banyak prosesor yang dapat mengeksekusi instruksi dan data yang berbeda-beda secara bersamaan Secara umum MIMD digunakan ketika banyak permasalahan heterogen yang harus diselesaikan pada waktu yang sama. MIMD sangat baik digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang besar, sebab melebihi data dan kontrol yang harus dilewatkan dari task ke task

Mengapa digunakan sistem MIMD ? 1. Bahwa tiap-tiap prosesor bekerja secara independen kecuali untuk sistem sinkoron tertentu harus menunggu. Prosesor menjalankan task yang pendek sebagai contoh selesainya mengevaluasi vektor satu elemen sebelum prosesor memproses task lebih jauh. Tentu saja prosesor dalam waktu yang singkat dapat melakukan beberapa pekerjaan yang berbeda, seperti waiting, comparing dan sending data

Mengapa digunakan sistem MIMD ? 2. Bahwa pada program paralel untuk menyelesaikan suatu task baik jumlahnya diketahui ataupun tidak, menggunakan prosesor yang jumlahnya tidak diketahui pula. Hal tersebut menggambarkan dua ciri mendasar dari sistem MIMD, yaitu : a. Kelamahan pada sentralisasi dan mekanisme sistem sinkron secara umum b. Penggeneralisasian task yang heterogen yang dioperasikan secara bersamaan, contohnya dalam memproses operasi yang berbeda dengan data berbeda dan dalam jangka waktu yang berbeda pula.

Faktor Speedup Kita dapat mengetahui kemampuan dari sistem komputer paralel N prosesor, dengan menggunakan Formula Amdahl TN = f * T1 + (1 – f) * T1/N SN = T1/TN dimana 0≤ f ≤ 1 dan 1≤ SN ≤ N

Untuk suatu program yang pengurutannya tetap, Speedup maksimum dapat dihitung secara langsung berdasarkan jumlah prosesor yang digunakan Speedup maksimal suatu program hanya dapat diperoleh jika tidak ada proses pengurutan atau f = 0

Faktor Scaleup Selama program yang sama digunakan sebagai ukuran, faktor f akan tetap konstan. Bagaimanapun, tidak dapat menganggap semua program paralel tidak tergantung pada ukurannya, yang telah diproses dengan presentasi minimum dari setiap statemen terurut

efisiensi tertinggi akan didapat pada paralel komputer dengan jumlah prosesor terbanyak Scaleup dari sejumlah permasalahan n pada k prosesor dibandingkan dengan sejumlah permasalahan m (m < n) pada satu prosesor didefinisikan sebagai berikut Jika : T1(m) = Tk(n) Maka : SCk = n/m

Nilai SCk mengindikasikan seberapa banyak program besar dapat diproses dalam k prosesor pada waktu yang sama seperti pada satu prosesor SCk = k Ini berarti bahwa waktu proses suatu program tergantung pada parameter lain, yang tidak secara presisi menentukan banyaknya permasalahan.

Perbedaan MIMD dengan SIMD Berdasarkan teori di atas, tidak ada perbedaan Kinerja pada sistem paralel MIMD dan SIMD. Setiap program hanya memiliki dua perbedaan saja : satu untuk paralel prosesor asinkron (PMIMD) dan satu lagi untuk paralel prosesor sinkron (PSIMD). Biasanya sistem SIMD memiliki beban prosesor yang lebih kecil daripada sistem MIMD

selesai