Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan. Ini umumnya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar (di industri keuangan, bioinformatika, dll) ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Kasus kedua umum ditemui di kalkulasi numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika (fisika komputasi), kimia (kimia komputasi) dll. Dinamakan setelah matematikawan Hungaria John von Neumann yang pertama kali menulis persyaratan umum untuk komputer elektronik di tahun 1945 makalahnya. Juga dikenal sebagai "komputer program tersimpan" - baik instruksi program maupun data disimpan dalam memori elektronik. Berbeda dari komputer sebelumnya yang diprogram melalui "kabel keras".
Dari penjelasan diatas terdapat beberapa alasan harus menggunakan komputasi pararel, yaitu:
- Di alam, banyak peristiwa kompleks dan saling terkait terjadi pada waktu yang sama, namun dalam urutan temporal.
- Dibandingkan dengan komputasi serial, komputasi paralel jauh lebih cocok untuk pemodelan, simulasi, dan pemahaman fenomena dunia nyata yang kompleks.
- Sains dan teknik
- Secara historis, komputasi paralel telah dianggap sebagai "komputasi kelas atas", dan telah digunakan untuk memodelkan masalah yang sulit di banyak bidang sains dan teknik
- Atmosfer, Bumi, Lingkungan
- Fisika - terapan, nuklir, partikel, materi terkondensasi, tekanan tinggi, fusi, fotonik
- Biosains, Bioteknologi, Genetika
- Kimia, Ilmu Molekuler
- Geologi, Seismologi
- Teknik Mesin - dari prostetik hingga pesawat ruang angkasa
- Teknik Elektro, Desain Sirkuit, Mikroelektronika
- Ilmu Komputer, Matematika
- Pertahanan, Senjata
- Industri dan Komersial
- Saat ini, 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. Sebagai contoh:
- "Big Data", database, penambangan data
- Kecerdasan Buatan (AI)
- Eksplorasi minyak
- Mesin pencari web, layanan bisnis berbasis web
- Pencitraan dan diagnosis medis
- Desain farmasi
- Pemodelan keuangan dan ekonomi
- Manajemen perusahaan nasional dan multinasional
- Aplikasi Global
- Komputasi paralel sekarang digunakan secara luas di seluruh dunia, dalam berbagai macam aplikasi.
- Memori bersama komputer paralel sangat bervariasi, tetapi umumnya memiliki kesamaan kemampuan untuk semua prosesor untuk mengakses semua memori sebagai ruang alamat global.
- Beberapa prosesor dapat beroperasi secara independen tetapi berbagi sumber daya memori yang sama.
- Perubahan lokasi memori yang dilakukan oleh satu prosesor dapat dilihat oleh semua prosesor lainnya.
- Secara historis, mesin memori bersama telah diklasifikasikan sebagai UMA dan NUMA, berdasarkan waktu akses memori.
- Seperti sistem memori bersama, sistem memori terdistribusi sangat bervariasi tetapi memiliki karakteristik yang sama. Sistem memori terdistribusi memerlukan jaringan komunikasi untuk menghubungkan memori antar prosesor.
- Prosesor memiliki memori lokalnya sendiri. Alamat memori dalam satu prosesor tidak dipetakan ke prosesor lain, jadi tidak ada konsep ruang alamat global di semua prosesor.
- Karena setiap prosesor memiliki memori lokalnya sendiri, ia beroperasi secara independen. Perubahan yang dibuat pada memori lokalnya tidak berpengaruh pada memori prosesor lain. Karenanya, konsep koherensi cache tidak berlaku.
- Ketika prosesor membutuhkan akses ke data di prosesor lain, biasanya tugas programmer untuk secara eksplisit menentukan bagaimana dan kapan data dikomunikasikan. Sinkronisasi antar tugas juga menjadi tanggung jawab programmer.
- "Fabric" jaringan yang digunakan untuk transfer data sangat bervariasi, meskipun dapat sesederhana Ethernet.
- Komputer terbesar dan tercepat di dunia saat ini menggunakan arsitektur memori bersama dan terdistribusi.
- Komponen memori bersama dapat berupa mesin memori bersama dan / atau unit pemrosesan grafis (GPU).
- Komponen memori terdistribusi adalah jaringan dari beberapa mesin memori / GPU bersama, yang hanya mengetahui tentang memorinya sendiri - bukan memori di komputer lain. Oleh karena itu, komunikasi jaringan diperlukan untuk memindahkan data dari satu mesin ke mesin lainnya.
- Tren saat ini tampaknya menunjukkan bahwa jenis arsitektur memori ini akan terus berlaku dan meningkat pada komputasi kelas atas di masa mendatang.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar