Pemrosesan parallel (Parallel Processing) adalah salah satu teknik melakukan pengolahan dan pemrosesan secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen dengan tujuan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan dalam waktu yang jauh lebih cepat. Pemrosesan ini umumnya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena data yang diolah dalam jumlah besar (industri, keuangan, bioinformatika, dll), tuntutan proses komputasi yang banyak, atau kalkulasi numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis yang kompleks di bidang fisika (fisika komputasi), kimia (kimia komputasi).
Terdapat dua hukum yang menyokong konsep parallel processing, di antaranya:
Hukum Amdahl
Amdahl berpendapat, “Peningkatan kecepatan secara paralel akan menjadi linear, melipatgandakan kemampuan proses sebuah komputer dan mengurangi separuh dari waktu proses yang diperlukan untuk menyelesaikan sebuah masalah.”
Hukum Gustafson
Pendapat yang dikemukakan Gustafson hampir sama dengan Amdahl, hanya saja menurut Gustafson, 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.
Berikut adalah model komputasi yang digunakan pada parallel processing:
- SIMD (Single Instruction, Multiple Data)
SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi tunggal, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh, 7 processor diberikan instruksi dan algoritma yang sama untuk mencari angka 125 dari data keseluruhan yang berjumlah 700. Masing-masing processor akan mencari pada deret data yang berbeda (processor 1 mengolah data dari deret pertama sampai dengan deret 100, processor 2 mengolah data dari deret 101 sampai dengan deret 200, dan seterusnya).
- MISD (Multiple Instruction, Single Data)
MISD menggunakan banyak processor dengan setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda pada data yang sama. Kebalikan dari SIMD, dengan mengambil contoh kasus yang sama masing-masing processor mengolah data dari deret pertama sampai dengan 100. Hanya saja processor-proccessor tersebut menggunakan algoritma dan teknik pencarian yang berbeda.
- MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data)
MIMD menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda pula.
Hubungan Komputasi Modern dengan Parallel Processing
Penggunaan komputer saat ini atau komputasi dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian masalah secara manual. Komputasi sendiri bisa diartikan sebagai penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Dalam penggunaan praktis, biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan. Sedangkan parallel processing bisa diartikan sebagai cara agar lebih dari satu komputer dapat bekerja secara bersamaan. Parallel processing, karena itu merupakan salah satu penerapan dari komputasi modern.
Komputasi modern memiliki beberapa karakteristik, seperti sumber daya yang digunakan bersifat heterogeneous dengan berbagai hardware dan software, komputer yang terhubung dengan jaringan dengan bandwidth yang beragam, dan komputer maupun jaringan tidak selalu harus mati atau menyala dengan jadwal yang jelas.
Contoh Penerapan Parallel Processing
Uraian pribadi
Teknik komputasi ini (Parallel processing) sangat berguna terutama di bidang IT dan beberapa bidang ilmu yang sangat membutuhkan komputasi kompleks seperti fisika, kimia, keuangan, bioinformatika, dan lainnya. Dengan adanya parallel processing, proses komputasi yang rumit dapat dilakukan dengan mudah dengan menggunakan sumberdaya yang ada pada sekumpulan komputer. Waktu proses pun dapat dipangkas sehingga komputasi yang dilakukan dan hasil yang diinginkan dapat diterima jauh lebih cepat.
Analogi dari parallel processing ini sendiri tidak jauh dari kemampuan bekerja manusia dalam memproses suatu pekerjaan. Ketika seseorang dihadapkan pada suatu/banyak pekerjaan maka waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikannya bergantung pada spesifikasi dan kemampuan orang itu. Namun ketika pekerjaan tersebut dibagi pada beberapa orang dengan latar belakang, spesifikasi, dan kemampuan yang bervariasi maka tentu pekerjaan tersebut dapat diselesaikan dengan jauh lebih cepat bukan?
Tiga kelebihan utama dari parallel processing adalah waktu eksekusi yang lebih cepat dan efisien, throughput (banyak output yang dihasilkan) yang lebih tinggi, serta pemecahan masalah yang besar.
Sedangkan beberapa aspek yang menjadi kelemahan dan patut diperhitungkan untuk penerapan komputasi modern ini di antaranya adalah kebutuhan sumberdaya perangkat keras, kebutuhan daya yang lebih besar, dan kebutuhan biaya.
Mengerjakan instruksi dan algoritma yang berbeda tentunya akan timbul keterbutuhan terhadap sumberdaya perangkat keras yang berbeda pula. Sebagai contoh, mengolah data yang berupa numerik akan lebih mementingkan processor dengan kemampuan hitung yang tinggi sementara mengolah data yang berupa citra akan membutuhkan sumberdaya perangkat keras grafis yang berkualitas selain processor semata. Kebutuhan sumberdaya yang berbeda juga akan memengaruhi daya listrik yang dibutuhkan, dan tentunya kebutuhan biaya untuk memenuhi sumberdaya perangkat keras tersebut dan pemeliharaannya. Karena itu, dibutuhkan perencanaan terhadap model komputasi yang tepat sebelum membuat sistem parallel processing ini.
Sumber:
https://imramablog.wordpress.com/2016/06/11/komputasi-modern-parallel-processing/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar