Prosesor Paralel, Jaringan Interkoneksi dan Mesin SISD, SMID, MISD MIMD

PROSESOR PARALEL

Suatu sitem prosesor dengan banyak perhitungan yang dilakukan secara bersamaan agar prosesor dapat mempunyai kinerja tinggi. Sebuah komputer yang memiliki lebih dari satu central processing unit, komputer ini digunakan untuk parallel processing. Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunaaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbea-beda tanpa berkaitan diantaranya.

A.             Jaringan Interkoneksi

Jaringan interkoneksi merupakan komunikasi diantara terminal-terminal yang berbeda harus dapat dilakukan dengan suatu media tertentu. Interkoneksi yang efektif antara prosesor dan modul memorisangat penting dalam lingkungan komputer. Menggunakan arsitektur bertopologi  busbukan merupakan solusi yang praktis karena bus hanya sebuah pilihan yang baik ketika digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen dengan jumlah yang sedikit.

Jumlah komponen dalam sebuah modul IC bertambah seiring waktu. Oleh karena itu, topologi  bus bukan topologi yang cocok untuk kebutuhan interkoneksi komponenkomponen di dalam modul IC. Selain itu juga tidak dapat diskalakan, diuji, dan kurang dapat disesuaikan, serta menghasilkan kinerja toleransi kesalahan yang kecil.

Di sisi lain, sebuah  crossbar menyediakan interkoneksi penuh diantara semua terminal dari  suatu  sistem  tetapi  dianggap sangat kompleks, mahal untuk membuatnya, dan sulit untuk dikendalikan. Untuk alasan ini jaringan interkoneksi merupakan solusi media komunikasi yang baik untuk sistem komputer dan telekomunikasi. Jaringan ini membatasi jalur-jalur diantara terminal komunikasi yang berbeda untuk mengurangi kerumitan dalam menyusun elemen switching.

-     Klasifikasi Arsitektural

      -          Klasifikasi Flynn 

      -          Klasifikasi Feng

      -          Klasifikasi Händler

B.              Klasifikasi Flyinn

Klasifikasi sistem komputer yang didasarkan pada penggandaan alur instruksi dan alur data diperkenalkan oleh Michael J. Flynn. Alur instruksi (instruction stream) adalah urutan instruksi yang dilaksanakan oleh mesin. Alur data adalah urutan data yang dipanggil oleh alur instruksi. Instruksi di decode (diartikan) oleh Control Unit. Alur data mengalir dua arah antara prosesor dan memori.

4 kategori sistem komputer dalam klasifikasi Flynn

klasifikasi Flynn Antara lain:

1.               Single Instruction stream – Single Datastream (SISD)

2.               Single Instruction stream – Multiple Datastream (SIMD)

3.               Multiple Instruction stream – Single Datastream (MISD)

4.               Multiple Instruction stream – MultipleData stream (MIMD)

1.               SISD

           Merupakan komputer serial konvensional yang memiliki instruksi-instruksi yang mana di jalankan satu per satu Sebuah instruksi tunggal berhubungan dengan paling banyak satu operasi data serta juga dapat di pipeline-kan kebeberapa saluran tambahan. Instruksi dilaksanakan secara berurut tetapi jugaboleh overlap dalam tahapan eksekusi (pipeline). Satu alur instruksi didecode untuk alur data tunggal

          

2.               SIMD

           Merupakan suatu instruksi tunggal mungkin mengawali sejumlah besar operasi yang dilaksanakan satu per satuan waktu namun bekerja pada beberapa aliran data sekaligus dan juga bisa untuk pipelining dalam mempercepat pemrosesan.

           Pada komputer SIMD terdapat lebih dari satu elemen pemrosesan yang dikendalikan oleh sebuah unit pengendali yang sama. Seluruh elemen pemrosesan menerima dan menjalankan instruksi yang sama yang dikirimkan unit pengendali, namun melakukan operasi terhadap himpunan data yang berbeda yang berasal dari aliran data yang berbeda.

Beberapa Processor Unit (ProcessingElement) disupervisi oleh Control Unit yang sama.Semua Processing Element menerima instruksi yang sama dari control unit tetapi mengeksekusi data yang berbeda dari alur data yang berbeda pula. Subsistem memori berisi modul-modul memori. Processor vektor dan processor array termasuk dalam kategori ini

3.               MISD

           Melaksanakan beberapa operasi instruksi secara bersamaan pada sebuah item data tunggal namun belum dapat diimplementasikan dengan baik. Sejumlah PU , masing-masing menerima instruksi yang berbeda dan mengoperasikan data yang sama. Output salah satu prosesor menjadi input bagi prosesor berikutnya. Struktur komputer ini tidak praktis,sehingga tidak ada komputer yang menggunakannya.

4.               MIMD

           ` Eksekusi lebih dari satu instruksi pada saat yang bersamaan yang dimana setiap instruksi beroperasi pada beberapa aliran data.

Yang termasuk MIMD

1. Multikomputer (Loosely Coupled)

2. Multiprosesor (Tightly Coupled)

           Sejumlah prosesor secara simultan mengeksekusi rangkaian instruksi yang berbeda pada kumpulan data yang berbeda pula. MIMD dapat berupa multiprosesor dengan memori yang dapat digunakan bersama(shared memory) atau multi computer dengan memori yang terdistribusi.

C.              Arsitektur Pengganti

           Pada bidang teknik komputer, arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau struktur pengoperasian dasar dalam computer atau bisa dikatakan rencana cetak biru dari deskripsi fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain, implementasi perencanaan dari masing-masing bagian seperti CPU, RAM, ROM, Memory Cache, dll.

Referensi:

http://eby190205.blogspot.co.id/2012/01/pipelining-dan-risc.html

https://www.scribd.com/presentation/17160467/Prosesor-Paralel

https://www.scribd.com/presentation/17220400/Paralel-Prosesor