Komputasi dan Pararel Processing

KOMPUTASI DAN PARAREL PROCESSING

            Secara umum ilmu komputasi merupakan ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numeric serta penggunaan komputet untuk menganalisis dan dalam memecahkan suatu masalah. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model matematika dalam program komputer berdasarkan teori yang telah berkembang sebagai suatu alternative pemecahan masalah nyata dalam ilmu tersebut.

PENGERTIAN KOMPUTASI PARAREL 

Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan

memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja scara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi. Komputasi Paralel mempunyai tujuan untuk meningkatkan kinerja komputer dalam menyelesaikan berbagai masalah. Dengan membagi sebuah masalah besar ke dalam beberapa unit masalah yang  lebih kecil sehingga membuat kinerja menjadi cepat.
Komputasi paralel membutuhkan:
1. Algoritma
2. Bahasa pemrograman
3. Compiler

Arsitektur computer pararel adalah sebagai berikut :

1.  Komputer SISD (Single Instruction stream - Single Data stream)
   Pada komputer jenis ini semua instruksi dikerjakan terurut satu demi satu, tetapi juga dimungkinkan adanya overlapping dalam eksekusi setiap bagian instruksi (pipelining). Pada umumnya komputer SISD berupa komputer yang terdiri atas satu buah pemroses (single processor). Namun komputer SISD juga mungkin memilki lebih dari satu unit fungsional (modul memori, unit pemroses, dan lain-lain), selama seluruh unit fungsional tersebut berada dalam kendali sebuah unit pengendali.
2. Komputer SIMD (Single Instruction stream - Multiple Data stream)
   Pada komputer SIMD terdapat lebih dari satu elemen pemrosesan yang dikendalikan oleh sebuah unit pengendali yang sama. Seluruh elemen pemrosesan menerimadan menjalankan instruksi yang sama yang dikirimkan unit pengendali, namun melakukan operasi terhadap himpunan data yang berbeda yang berasal dari aliran data yang berbeda pula. 
3. Komputer MISD (Multiple Instruction stream - Single Data stream)
   Komputer jenis ini memiliki n unit pemroses yang masing-masing menerima dan mengoperasikan instruksi yang berbeda terhadap aliran data yang sama, dikarenakan setiap unit pemroses memiliki unit pengendali yang berbeda. Keluaran dari satu pemroses menjadi masukan bagi pemroses berikutnya. Belum ada perwujudan nyata dari komputer jenis ini kecuali dalam bentuk prototype untuk penelitan.
4. Komputer MIMD (Multiple Instruction stream - Multiple Data stream)
   Pada sistem komputer MIMD murni terdapat interaksi di antara n pemroses. Hal ini disebabkan seluruh aliran dari dan ke memori berasal dari space data yang sama bagi semua pemroses. Komputer MIMD bersifat tightly coupled jika tingkat interaksi antara pemroses tinggi dan disebut loosely coupled jika tingkat interaksi antara pemroses rendah.

PENGERTIAN PEMROGRAMAN PARAREL 

Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.


PENGETIAN PARALLEL PROCESSING

Parallel processing komputasi adalah proses atau pekerjaan komputasi di komputer dengan memakai suatu bahasa pemrograman yang dijalankan secara paralel pada saat bersamaan. Secara umum komputasi paralel diperlukan untuk meningkatkan kecepatan komputasi bila dibandingkan dengan pemakaian komputasi pada komputer tunggal.
Dikenal dua hukum yang berlaku dalam sebuah parallel processing. yaitu:      Hukum Amdahl dan Hukum Gustafson. Pada Hukum Amdahl dinyatakan bahwa Peningkatan kecepatan secara paralel akan menjadi linear yaitu dapat melipat gandakan kemampuan proses sebuah komputer dan mengurangi separuh dari waktu proses yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah.
Pada Hukum Gustafson dinyatakan bahwa sebuah komputasi paralel berjalan dengan menggunakan dua atau lebih mesin untuk mempercepat penyelesaian masalah dengan memperhatikan faktor eksternal, seperti kemampuan mesin dan kecepatan proses tiap-tiap mesin yang digunakan. Jadi pendapat yang dikemukakan Gustafson hampir sama dengan Amdahl. Dibawah ini adalah  gambar sebuah contoh  komputasi parallel terdistribusi. Formula komputasi paralel yang diajukan pada hukum Amdahl, dimana a adalah banyaknya paralel yang terjadi. Secara teori, artinya proses penyelesaian masalah menjadi lebih cepat dengan menggunakan komputasi paralel.



HUBUNGAN ANTARA KOMPUTASI MODERN DENGAN PARALLEL PROCESSING 

Hubungan antara komputasi modern dan parallel processing sangat berkaitan, karena penggunaan komputer saat ini atau komputasi dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian masalah secara manual. Dengan begitu peningkatan kinerja atau proses komputasi semakin diterapkan, dan salah satu caranya adalah dengan meningkatkan kecepatan perangkat keras. Dimana komponen utama dalam perangkat keras komputer adalah processor. Sedangkan parallel processing adalah penggunaan beberapa processor (multiprocessor atau arsitektur komputer dengan banyak processor) agar kinerja komputer semakin cepat.

CONTOH MODEL KOMPUTASI PARARREL PADA PERUSAHAAN PENERBANGAN

Contoh dari perusahaan yang sudah menggunakan komputasi modern dan parralel processing adalah perusahaan penerbangan. Seiring berkembangnya teknologi manusia tercendung menginginkan segala sesuatu yang instan dan mudah. Oleh sebab itu perusahaan penerbangan saat ini menggunakan pembelian atau pemberitahuan jadwal penerbangan dengan menggunakan system online. System online yang diterapkan di perusahaan penerbangan sangat membantu para penumpang untuk membeli tiket maupun melihat jadwal penerbangan. Di belakang dari penerapan system ini pun pihak perusahaan harus menyiapkan server yang bekerja secara parrallel dan cluster. Hal ini disebabkan agar proses data yang dilakukan mesin proses dapat berjalan lebih cepat sehingga output yang dihasilkan dapat lebih cepat. Penerbangan yang sudah menggunakan system online saat ini antara lain Air Asia, Garuda Indonesia, Lion Air, dan masih banyak lagi perusahaan yang sudah menerapkan system ini.


Daftar Pustaka :  

https://aleselales.wixsite.com/alessandro/single-post/2017/06/01/PARALLEL-PROCESSING-DAN-HUBUNGANNYA-DENGAN-KOMPUTASI-MODERN
https://edwinghofamz.wordpress.com/2013/06/02/474/