Komputasi & Parallel Processing
Komputasi
Komputasi
sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari
data input dengan menggunakan suatu algoritma. Hal ini ialah apa yang disebut
dengan teori komputasi, suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika.
Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan
menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara
mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan
komputasi telah dilakukan dengan menggunakankomputer.
Secara
umum iIlmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada
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, tetapi dalam perkembangannya digunakan juga untuk menemukan
prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu.
Bidang
ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi,
komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan
percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu
alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru,
melalui penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan
landasan teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata
dalam ilmu tersebut.
Parallel
Processing
Komputasi
paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan
memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan kapasitas
yang 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 secara
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 membutuhkan:
·
algoritma
·
bahasa pemrograman
·
compiler
Paralel
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. Penggunaan komputasi parallel prosessing merupakan pilihan yang cukup
handal untuk saat ini untuk pengolahan data yang besar dan banyak. Yang
mempunyai tujuan untuk dapat mempercepat dalam hal mengatasi suatu
permasalahan. Parallel processing berbeda dengan multitasking, yaitu satu CPU
mengeksekusi beberapa program sekaligus. Parallel processing disebut juga
parallel computing.
Terdapat
beberapa konfigurasi yang harus dilakukan dalam penggunaan parallel processing
yaitu :
- Perangkat
keras komputer diharuskan melakukan penyetinggan dengan sistem shared
memory.
- Melakukan
penyetinggan processor yang memiliki memory masing-masing.
- Melakukan
beberapa / banyak processor yang terhubung ke dalam suatu jaringan untuk
melakukan pekerjaan yang sama dengan cara simultan yaitu
bersama-sama.
Aspek
keamanan merupakan suatu aspek penting dalam sistem parallel prosessing
komputasi ini, karena didalam sistem akan banyak berkaitan dengan akses data,
hak pengguna, keamanan data, keamanan jaringan terhadap peyerangan sesorang
atau bahkan virus sehingga akan menghambat kinerja dari system komputasi ini.
Didalam makalah ini akan memamparkan bagaimana sistem komputasi parallel ini
pada suatu PC Cluster sehingga menjadi suatu sistem komputasi yang aman
sehingga dapat meningkatkan performa dari komputasi.
Implementasi
untuk parallel komputasi ini telah dilakukan di lab dengan PC Clutster dengan
menggunakan 1 buah master node dan 7 buah slave node, dimana system yang
digunakan adalah diskless dengan menggunakan switch hub 1Gbps sebagai
konsentrator dan dengan menerapkan aspek keamanan.
Setelah
ditemukannya teknik parallel processing, komputasi pun berkembang ke sebuah
proses komputasi baru yaitu proses komputasi parallel.
Perbedaan
Komputasi Tunggal & Parallel
Terlihat
pada gambar diatas bahwa komputasi tunggal hanya menggunakan 1 CPU atau
processor, sehingga dalam hal ini, jika instruksi yang dilakukan banyak,
processor akan memprosesnya satu persatu. Hal ini menimbulkan antrian yang
akhirnya akan memperlambat hasil yang diperoleh (waktunya lama).
Namun
jika kita lihat pada gambar komputasi paralel, instruksi akan dibagi menjadi
beberapa instruksi sesuai dengan banyaknya processor. Hal ini tentunya akan
mempercepat kerja komputer dan mempercepat waktu untuk mendapatkan hasil.
Hubungan
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 computer semakin cepat.
Kinerja
komputasi dengan menggunakan paralel processing itu menggunakan dan
memanfaatkan beberapa komputer atau CPU untuk menemukan suatu pemecahan masalah
dari masalah yang ada. Sehingga dapat diselesaikan dengan cepat daripada
menggunakan satu komputer saja. Komputasi dengan paralel processing akan
menggabungkan beberapa CPU, dan membagi-bagi tugas untuk masing-masing CPU
tersebut. Jadi, satu masalah terbagi-bagi penyelesaiannya. Tetapi ini untuk
masalah yang besar saja, komputasi yang masalah kecil, lebih murah menggunakan
satu CPU saja.
Komentar:
Pada
artikel diatas yang menjelaskan mengenai komputasi dan parallel processing,
dapat disimpulkan bahwa parallel processing merupakan salah satu bagian dari
komputasi. Dapat terlihat dari pengertian parallel processing yang melakukan
secara bersamaan melalui beberapa komputer. Terdapat dua tipe komputasi dilihat
dari banyaknya prosessor, yaitu komputasi tunggal dan komputasi parallel.
Kelebihan
dari parallel processing adalah mempercepat proses komputasi dan throughput
yang lebih tinggi.
Namun,
parallel processing ini juga memiliki berbagai kelemahan yaitu untuk memiliki
banyak prosessor tentunya memerlukan biaya yang tidak sedikit. Selain itu
membutuhkan daya yang tinggi, tidak baik untuk yang berdaya rendah seperti
perangkat mobile.
Sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://www.scribd.com/doc/40938360/Makalah-Arkom-Paralel-Processing
http://oktober-1989-24.blogspot.com/2012/06/komputasi-modern-parallel-processing.html