Pengenalan Komputasi Pararel

 

Apa itu Komputasi Pararel?

serialProblem.gif

Serial Computing

Secara tradisional, perangkat lunak telah ditulis untuk komputasi serial:

Masalah dipecah menjadi serangkaian instruksi terpisah.

Instruksi dijalankan secara berurutan satu demi satu.

Dieksekusi pada satu prosesor.

Contohnya:

serialProblem2.gif

Parallel Computing

Dalam arti yang paling sederhana, komputasi paralel adalah penggunaan beberapa sumber daya komputasi secara bersamaan untuk memecahkan masalah komputasi:

Masalah dipecah menjadi beberapa bagian yang dapat diselesaikan secara bersamaan

Setiap bagian selanjutnya dipecah menjadi serangkaian instruksi

Instruksi dari setiap bagian dijalankan secara bersamaan pada prosesor yang berbeda

Mekanisme kontrol / koordinasi keseluruhan digunakan

parallelProblem.gif

Contohnya:

parallelProblem2.gif

Parallel Computers

Masalah Komputasi harus bisa beberapa hal di bawah ini:

Dipecah menjadi beberapa bagian pekerjaan yang dapat diselesaikan secara bersamaan.

Menjalankan beberapa instruksi program kapan saja.

Dipecahkan dalam waktu yang lebih singkat dengan beberapa sumber daya komputasi dibandingkan dengan satu sumber daya komputasi.

Sumber daya komputasi biasanya:

Satu komputer dengan banyak prosesor.

Sejumlah sembarang komputer yang terhubung oleh jaringan.

Hampir semua komputer yang berdiri sendiri saat ini paralel dari perspektif perangkat keras:

Beberapa unit fungsional (cache L1, cache L2, cabang, prefetch, decode, floating-point, pemrosesan grafis (GPU), integer, dll.)

Beberapa unit / inti eksekusi

Beberapa utas perangkat keras

bgqComputeChip.jpeg

IBM BG/Q Compute Chip with 18 cores (PU) and 16 L2 Cache units (L2)

Jaringan menghubungkan beberapa komputer yang berdiri sendiri (node) untuk membuat cluster komputer paralel yang lebih besar.

 

nodesNetwork.gif

Misalnya, skema di bawah ini menunjukkan cluster komputer paralel LLNL yang khas:

Setiap node komputasi adalah komputer paralel multi-prosesor itu sendiri.

Beberapa node komputasi terhubung ke jaringan bersama dengan jaringan Infiniband.

Node tujuan khusus, juga multi-prosesor, digunakan untuk tujuan lain.

• 
  

parallelComputer1.gif

Mayoritas komputer paralel besar di dunia (superkomputer) adalah kumpulan perangkat keras yang diproduksi oleh segelintir (kebanyakan) vendor terkenal.

top500Vendors.jpeg

Source: Top500.org

Kenapa Menggunakan Komputasi Pararel?

Dunia ini sangat kompleks

Di alam, banyak peristiwa kompleks yang saling terkait dengan terjadi pada waktu yang sama, namun dalam urutan temporal. Dibandingkan dengan komputasi serial, komputasi pararel jauh lebih cocok untuk permodelan, simulasi dan pemahaman fenomena dunia nyata yang kompleks. Misalnya model di bawah ini:

orldCollage1.jpeg

realWorldCollage2.jpeg

 ALASAN UTAMA

HEMAT WAKTU DAN / ATAU UANG

SECARA TEORI, MEMBUANG LEBIH BANYAK SUMBER DAYA PADA SUATU TUGAS AKAN MEMPERSINGKAT WAKTU PENYELESAIANNYA, DENGAN POTENSI PENGHEMATAN BIAYA. KOMPUTER PARALEL DAPAT DIBUAT DARI KOMPONEN KOMODITAS YANG MURAH.

timeMoney2.jpeg

 ALASAN UTAMA

MEMECAHKAN MASALAH YANG LEBIH BESAR / LEBIH KOMPLEKS

BANYAK MASALAH YANG BEGITU BESAR DAN / ATAU KOMPLEKS SEHINGGA TIDAK PRAKTIS ATAU TIDAK MUNGKIN DISELESAIKAN DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM SERIAL, TERUTAMA MENGINGAT MEMORI KOMPUTER YANG TERBATAS.

CONTOH: "GRAND CHALLENGE PROBLEMS" YANG MEMBUTUHKAN RESOURCE KOMPUTASI PETAFLOPS DAN PETABYTE.

CONTOH: MESIN PENCARI / DATABASE WEB YANG MEMPROSES JUTAAN TRANSAKSI SETIAP DETIK

ALASAN UTAMA

MEMECAHKAN MASALAH YANG LEBIH BESAR / LEBIH KOMPLEKS

MEMBERIKAN KONSURENSI

SUMBER DAYA KOMPUTASI TUNGGAL HANYA DAPAT MELAKUKAN SATU HAL DALAM SATU WAKTU. BERBAGAI SUMBER DAYA KOMPUTASI DAPAT MELAKUKAN BANYAK HAL SECARA BERSAMAAN.

CONTOH: JARINGAN KOLABORATIF MENYEDIAKAN TEMPAT GLOBAL DI MANA ORANG-ORANG DARI SELURUH DUNIA DAPAT BERTEMU DAN MELAKUKAN PEKERJAAN "SECARA VIRTUAL".

ALASAN UTAMA

AMBIL KEUNTUNGAN DARI SUMBER DAYA NON-LOKAL

MENGGUNAKAN SUMBER DAYA KOMPUTASI DI JARINGAN AREA LUAS, ATAU BAHKAN INTERNET KETIKA SUMBER DAYA KOMPUTASI LOKAL LANGKA ATAU TIDAK MENCUKUPI.

CONTOH: SETI @ HOME (SETIATHOME.BERKELEY.EDU) MEMILIKI LEBIH DARI 1,7 JUTA PENGGUNA DI HAMPIR SETIAP NEGARA DI DUNIA. (MEI, 2018).

LEBIH BAIK MENGGUNAKAN PERANGKAT KERAS PARALEL DASAR

KOMPUTER MODERN, BAHKAN LAPTOP, MEMILIKI ARSITEKTUR PARALEL DENGAN BANYAK PROSESOR / INTI.

PERANGKAT LUNAK PARALEL SECARA KHUSUS DITUJUKAN UNTUK PERANGKAT KERAS PARALEL DENGAN BANYAK INTI, UTAS, DLL.

DALAM KEBANYAKAN KASUS, PROGRAM SERIAL YANG DIJALANKAN PADA KOMPUTER MODERN "MEMBUANG" DAYA KOMPUTASI POTENSIAL.

Siapa yang menggunakan Komputasi Pararel?

Industri dan Komersial

Aplikasi komersial memberikan kekuatan pendorong yang sama atau lebih besar dalam pengembangan komputer yang lebih cepat. Aplikasi ini membutuhkan pemrosesan data dalam jumlah besar dengan cara yang canggih.

Global Applications

Komputasi paralel sekarang digunakan secara luas di seluruh dunia, dalam berbagai macam aplikasi.

Ilmuan dan Teknisi

Komputasi pararel telah dianggap sebagai "komputer kelas atas", dan telah digunakan untuk memodelkan masalah yang sulit dibanyak bidang sains dan teknis.

Source: hpc.llnl.gov/training/tutorials/introduction-parallel-computing-tutorial#Hybrid

Share this:

• Next You are viewing Most Recent Post

ABOUTME

Hi all. Thankz For coming. I'm trying the best for this blog and you’ve to comment. What can I say, we are the best..