KELOMPOK 12

Adola Silaban - 141112222M. Fahmi - 141114061

Dewantoro Munte - 141112818

1

2

PARALEL PROSESOR• Organisasi berbagai

Prosesor• Multiprosesor

Simetris• Koherensi Cache

Organisasi dan Arsitektur Komputer

3

Definisi (1) Paralel prosesor adalah 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.(2) Paralel prosesor adalah suatu prosesor dimana pelaksanaan instruksinya secara bersamaan waktunya.

4

Latar Belakang Munculnya Paralel Prosesor :1. Pemanfaatan komoditas prosesor RISC. Prosesor

komoditas ini dipakai sebagai blok bangunan dasar, yang mengurangi keharusan perancang prosesor paralel untuk merancang prosesor dasar dan juga organisasi secara keseluruhan.

2. Kemajuan teknik komunikasi dari prosesor ke prosesor . Dengan ratusan atau ribuan prosesor yang harus bekerja bersama, metode koordinasi dan pertukaran data yang efisien dan fail-safe merupakan hal yang vital.

3. Kebutuhan akan kinerja.

5

Organisasi Berbagai Prosesor

6

Klasifikasi Perancangan Prosesor Paralel

Prosesor Paralel

FengShore- Mesin I- Mesin II- Mesin III- Mesin IV- Mesin V- Mesin VI

- SISD- SIMD- MISD- MIMD

Flynn- WSBS- WSBP- WPBS- WPBP

7

Klasifikasi Flynn •    Klasifikasi sistem komputer yang didasarkan pada penggandaan alur instruksi dan alurdata diperkenalkan oleh Michael J. Flynn•     Alur instruksi (instruction stream) adalahurutan instruksi yang

dilaksanakan olehmesin•     Alur data adalah urutan data yang dipanggiloleh alur instruksi•     Instruksi didecode (diartikan) oleh ControlUnit•    Alur data mengalir dua arah antara prosesordan memori.

Klasifikasi Flynn pada rancangan parallel prosesor :• Single Instruction stream – Single Datastream (SISD)• Single Instruction stream – Multiple Datastream (SIMD)• Multiple Instruction stream – Single Datastream (MISD)• Multiple Instruction stream – MultipleData stream (MIMD)

1. Single Instruction stream – Single Datastream (SISD)

8

• Instruksi dilaksanakan secara berurut tetapi juga boleh overlap dalam tahapan eksekusi (pipeline)

• Satu alur instruksi didecode untuk alur data tunggalContoh mesin SISD adalah PC tradisional atau mainframe yang tua, yang hanya bisa melakukan single instruksi/tunggal.

Contoh mesin SISD adalah PC tradisional atau mainframe yang tua, yang hanya bisa melakukan single instruksi/tunggal.

9

Gambar : Mainframe PC

10

Single Instruction stream – Multiple Datastream (SIMD)

• Beberapa Processor Unit (ProcessingElement) disupervisi oleh Control Unityang sama.

• Semua Processing Element menerimainstruksi yang sama dari control unit tetapi mengeksekusi data yang berbeda dari alurdata yang berbeda pula.

• Subsistem memori berisi modul-modul memori.• Processor vektor dan processor arraytermasuk dalam kategori ini.

11

Gambar : Brightness Setting Image

12

Multiple Instruction stream – Single Datastream (MISD)

• 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.Contoh system komputasi yang menggunakan system MISD ini adalah komputer kontrol Pesawat Ulang-alik.

13

Gambar : Kontrol Pesawat Ulang-alik.

14

Multiple Instruction stream – MultipleData stream (MIMD)

• Sejumlah prosesor secara simultan mengeksekusi rangkaian instruksi yang berbeda pada kumpulan data yangberbeda pula.

• MIMD dapat berupa multiprosesor dengan memori yang dapat digunakan bersama(shared memory) atau multi komputer dengan memori yang terdistribusi.

15

Lanjutan…Paralel Prosesor (parallel processing) MIMD biasanya terjadi pada 2 komponen komunikasi, yaitu :

1. Multi Processor• Sebuah sistem komputer paralel yang didasrkan pada

pemakaian memori tunggal secara bersama-sama• Model multiprosesor berkembang menjadi software :• Menggunakan bersama sebuah ruang alamat virtual

tunggal yang dipetakan pada memori bersama• Untuk membaca atau menulis sebuah word memori

dengan menjalankan instruksi LOAD dan STORE• Multiprosesor sulit untuk dikembangkan tapi mudah

diprogram • Contoh : Sun Enterprise 10000, Sequent NUMA-Q, SGI

Origin 2000 dan HP/ Convex Exemplar

16

Gambar : Multi Prosesor buatan SUNMulti prosesor ini berjalan dengan pemrosesan secara paralel

17

Lanjutan…

2. Multi Komputer• Sebuah sistem komputer paralel dimana setiap CPU memiliki

memorinya sendiri dan independen• Disebut juga dengan Sistem Memori Terdistribusi• Setiap CPU memori lokal sendiri yang bisa diakses dengan

hanya menjalankan instruksi LOAD dan STORE, tetapi tidak bisa diakses oleh CPU lain

• Multikomputer memiliki satu ruang alamat fisik per CPU• Multikomputer mudah untuk dikembangkan tapi sulit diprogram • Contoh : SP2 IBM, Option Red Intel/ Sandina dan COW

Wisconsin

18

Gambar : Multi Komputer SP2 buatan IBM

19

Lanjutan…

Gambar : Serial Processing

20

Lanjutan…

Gambar : Paralel Processing

21

Gambar : Processor Intel Core i7Core i7 terdiri dari 4 prosesor didalamnya dengan masing-masing spesifikasi QuadCore. Dengan kecepatan hingga 3.07GHz.

22

Sifat Komputer MIMD Mendistribusikan pemrosesan ke sejumlah

prosesor independen. Membagikan sumber termasuk memori utama ke

prosesor independen. Setiap prosesor menjalankan programnya sendiri. Setiap prosesor berfungsi secara independen dan

bersama-sama.

23

Gambar : Organisasi Multiprosesor Simetris

Setiap prosesor memiliki akses ke memori utama dan perangkat-perangkat I/O bagi-pakai melalui mekanisme interkoneksi tertentu

24

Multiprosesor SimetrisMultiprocessor adalah sistem komputer dengan

dua atau lebih CPU identik yang membagi akses secara penuh kepada common RAM (Shared Memory MultiProcessor).Pengertian lainnya multiprocessing dalam teknologi informasi adalah :1. Dukungan sebuah sistem untuk mendukung

lebih dari satu processor dan mengalokasikan tugas kepada prosesor-prosesor tersebut.

2. Kemampuan esksekusi terhadap beberapa proses perangkat lunak  dalam sebuah sistem secara serentak.

25

Kelebihan Multiprosesor Peningkatan throughput, karena lebih banyak proses/thread yang

berjalan dalam satu waktu sekaligus (jika proses yang antri di ready queue sedikit). Perlu diingat hal ini tidak berarti daya komputasinya menjadi meningkat sejumlah prosesornya. Yang meningkat adalah jumlah pekerjaan yang bisa dilakukannya dalam waktu tertentu.

Economy of sale (ekonomis), ekonomis dalam devices yang dibagi bersama-sama. Prosesor-prosesor terdapat dalam satu komputer dan dapat membagi peripheral (ekonomis) seperti disk dan catu daya listrik.

Peningkatan kehandalan (reliabilitas), jika satu prosesor mengalami suatu gangguan, maka proses yang terjadi masih dapat berjalan dengan baik karena tugas prosesor yang terganggu diambil alih oleh prosesor lain. Hal ini dikenal dengan istilah Graceful Degradation. Sistemnya sendiri dikenal bersifat fault tolerant atau failoft system.

26

Jenis-jenis Multiprossing Multiprocessing dapat dibagi ke dalam beberapa kelas berdasarkan simetrinya yaitu :

Asymmetric Multiprocessing (AMP) Symmetric Multiprocessing (SMP) Non-uniform memory access (NUMA)

27

Gambar : Symetric dan Asymetric Processing

Click icon to add picture

28

Symetric Multiprocessing (SMP)

Multiprocessing simetris adalah computer stand alone dengan karakteristik berikut :•       Dua atau lebih prosessor yang sama dengan kapasitas yang sebanding.•       Prosessor membagi  I/O dan memori  yang sama.•       Prosessor terkoneksi oleh bus  atau koneksi internal lainnya.•       Waktu mengakses memori kira-kira sama pada setiap prosessor.• Seluruh prosessor membagi I/O baik pada chanel yang sama atau

berbeda dengan memberika path pada device yang sama.•       Seluruh prosessor mengerjakan fungsi yang sama• Sistem dikontrol oleh OS yang terintegraksi menyeiakan interaksi antara

prosesso  atau iteraksi terjadi pada job,task,file,data pada elemen-elemen

•       SMP merupakan Tightly Couplet System•       Mempunyai lebih dari  satu proses•       Dapat berkomunikasi•       Membagi bus.clock,perangkat memori dan peripheral•       Setiap prosessor menjalankan system operasi yang identik dan komunikasi antara prosessor  jika  diperlukan .