ARSITEKTUR KOMPUTER PARALEL
•Komputer (dengan arsitektur) paralel adalah sekumpulan elemen pemroses (Processing Elements) yang bekerjasama dalam menyelesaikan sebuah masalah besar.
•
Mengapa perlu mengenal arsitektur paralel ?
•Tuntutan aplikasi
•Trend Teknolog
•Trend Arsitekture
•Ekonomi
•Trend saat ini :
–Kebanyakan mikroprosesor sekarang ini mempunyai fasilitas untuk mendukung multiprosesor.
–Server dan workstation berarsitektur multiprosesor : Sun, SGI, DEC, COMPAQ!...
–Mikroprosesor yad (dan sekarang) adalah multiprosesor
Pengolahan Paralel
Pada arsitektur dengan prosesor tunggal
Pada arsitektur dengan banyak-prosesor
Kategori Komputer
Prosesor tunggal Prosesor Paralel
- SISD : Komputer Von Neuman - MIMD :
(komputer skalar) - Komputer Paralel
- SIMD : Komputer Array, (1) Multiprosesor tipe
Komputer Vektor Shared-memory
(2) Multiprosesor tipe
Message Passing*
- Komputer terdistribusi
Parallel vs Terdistribusi
•Parallel:
–Beberapa prosesor secara serentak bekerjasama menyelesaikan satu masalah, berbagi memory dan clock
•Terdistribusi:
–Prosesor prosesor tidak berbagi memory atau clock sistem.
Multiprosesor tipe Message passing ada yang termasuk dalam kategori komputer terdistribusi
Peningkatan kapasitas pengolahan
•Kapasitas Memory ditingkatkan dengan menambah modul modul pengingat.
•Kapasitas I/O dengan penambahan controllers dan piranti I/O.
•Penambahan prosessor untuk pengolahan!
Hierarkhi pengingat adalah cara pengorganisasian sistem pengingat/
penyimpanan komputer, dengan mengkombinasikan berbagai
teknologi pengingat
Pertimbangan2 yang mendasari organisasi pengingat hirarkhis :
§ Dibutuhkan komputer dengan sistem pengingat kecepatan tinggi
§ Teknologi pengingat berkecepatan tinggi harga per-bitnya mahal.
§ Harga jual komputer tidak boleh terlalu mahal, atau
orang awam tidak akan mampu membelinya
Solusi untuk menghasilkan rancangan yang harganya relatif murah tanpa
harus mengorbankan kinerja (kecepatan), adalah dengan mengorganisasikan
sistem pengingat komputer secara hierarkhis. solusi cost effective
Sebagian pengingat diimplementasikan sebagai pengingat berkecepatan
tinggi dengan kapasitas kecil, sedangkan lainnya diimplementasikan sebagai
pengingat berkecepatan rendah dengan kapasitas yang besar.
Algoritma Replacement
“ Pada waktu sebuah blok ditransfer dari main memory ke pengingat cache, cache line (blok di pengingat cache) mana yang harus diganti ? “
Algoritma
§Least Recently Used (LRU)
Blok yang diganti adalah blok yang jarang diakses dalam waktu dekat.
§First-in First-out (FIFO)
Blok yang diganti adalah blok yang paling awal masuk
kedalam cache (paling lama berada di dalam cache).
§Random (RAND)
Blok yang diganti dipilih secara acak.
DATA DEPENDENCY
Data dependency terjadi bila lokasi penyimpanan data yang sama digunakan oleh beberapa proses atau threads secara bersama sama. Kasus ini sering menghambat eksekusi paralel.
Contoh1 : task1 task2
DO 500 J = M, N DO 100 J =K, L
A(J) = A(J-1) * 2.0 B(J) = A(J) + C(J)
500 CONTINUE 100 CONTINUE
Contoh2 :
task1 task2
x =2 x = 4
y = x**2 y = x **3
Harga y tergantung task mana yang terakhir mengubahnya.
