UNIVERSITAS TEKNOKRAT INDONESIA
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK KOMPUTER
KODE
DOKUMEN
R E N C A N A P E M B E L A J A R A N S E M E S T E R
MATA KULIAH
KODE MATA
KULIAH
BOBOT(SKS)
SEMESTER
PENYUSUNAN
TANGGAL
Sistem Paralel dan Terdistribusi
TK 312
Teori : 2
Praktik : 1
5
01/09/2019
Otorisasi
Pengembang Mata Kuliah
Koordinator Bidang
Keahlian
Ketua Program Studi
Wakil Dekan
Maulana Aziz Assuja, M.T.
Maulana Aziz Assuja, M.T.
Damayanti, M.Kom
Agus Mulyanto, MT., M.Cs.
Capaian
Pembelajaran
Lulusan (CPL)
Program Studi (CPL-PRODI):
Sikap (CPL-S)
CPL01-S3
Mahasiswa mampu menginternalisasi nilai, norma, dan etika akademik
CPL01-S10
Mahasiswa mampu menunjukkan sikap bertanggungjawab atas pekerjaan di bidang keahliannya
secara mandiri.
Keterampilan Umum (CPL-KU)
CPL03-KU1
Mahasiswa mampu menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks
pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan/atau teknologi sesuai dengan bidang
keahliannya
CPL03-KU3
Mahasiswa mampu mengambil keputusan secara tepat dalam konteks penyelesaian masalah di
CPL03-KU6
Mahasiswa mampu menggunakan teknologi dalam konteks pengembangan keilmuan dan
implementasi dalam bidang keahlian.i
Keterampilan Khusus (CPL-KK)
CPL03-KU5
Mahasiswa mampu mengembangkan dan memelihara jaringan kerja dengan pembimbing, kolega,
sejawat baik di dalam maupun di luar lembaganya.
CPL03-KU6
Mahasiswa mampu menggunakan teknologi dalam konteks pengembangan keilmuan dan
implementasi dalam bidang keahlian.
Pengetahuan (CPL-P)
CPL02-P2
Mahasiswa mampu menguasai prinsip dan teknik perancangan sistem komputer, jaringan
komputer, sistem tertanam, dan sistem kendali berbasis komputer;
CPL02-P4
Mahasiswa mampu menguasai pengetahuan tentang teknik komunikasi dan perkembangan
teknologi terbaru dan terkini di bidang sistem komputer, jaringan komputer, sistem tertanam, dan
sistem kendali berbasis computer.
Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (CPMK):
CPMK-1
Mahasiswa akan mampu mendesain program par alel untuk memecahkan problem-problem
matematis menggunakan konsep dan teknik pemro sesan paralel
CPMK-2
Mahasiswa Mampu membuat program paralel dengan model thread di sistem ko mputer SMP
menggunakan POSIX thread dan OpenMP;
CPMK-3
Mahasiswa Mampu membuat program paralel dengan model message-passing di sistem
terdistr ibusi menggunakan MPI;
CPMK-4
Mahasiswa mampu menganalis is faktor speedup yang dipero leh dari program paralel tersebut;
Sub- Capaian Pembelajaran mata Kuliah (Sub-CPMK)
Sub-CPMK
1.
Mahasiswa akan mampu mendesain program par alel untuk memecahkan pro blem-problem
matematis menggunakan konsep dan teknik pemro sesan paralel
2.
Mahasiiswa mampu membuat program paralel dengan model thread di sistem ko mputer SMP
menggunakan POSIX thread dan OpenMP;
3.
Mampu membuat program paralel dengan model message-passing di sistem terdistr ibusi
menggunakan MPI;
Deskripsi
Singkat Mata
Kuliah
Matakuliah ini memberikan pemahaman kepada mahasiswa tentang teknik-teknik pemrosesan paralel, meliputi
konsep sistem komputer paralel, arsitektur, model dan pemrograman paralel untuk aplikasi ko mputasio nal.
Pemr ograman parale l untuk memecahkan problem matematis dilakukan untuk dijalankan di atas mesin paralel
dengan arsitektur memor i bersama (shared memor y) dan arsitektur memor i terdistribusi. Model pemrograman
thread digunakan untuk mesin dengan arsitektur memor i bersama, yaitu ko mputer multipro sesor simetr ik
(SMP,symmetric multiprocessor). Mo del pemrograman message passing (MP) digunakan di mesin dengan
arsitektur memor i terdistr ibusi.
Materi
Pembelajaran
1.
Konsep pengolahan paralel: latar belakang kebutuhan, perbandingannya dengan pengolahan serial dalam memecahkan
problem komputasional dan faktor speedup (hukum Amdahl) serta taksonomi pengolahan data/instruksi (Flynn);
2.
Arsitektur komputer paralel, meliputi arsitektur shared memory, distributed dan hybrid;
3.
Model pemrograman paralel berbasis thread dan message passing serta implementasinya masing-masing di arsitektur
komputer paralel;
4.
Pemrograman paralel di komputer SMP untuk memecahkan problem matematis, misalnya operasi perkalian matrik.
Pemrograman paralel menggunakan model thread, baik dengan pustaka POSIX thread (pthread) maupun OpenMP
5.
Pemrograman paralel di sistem terdistribusi menggunakan model message passing dengan pustaka MPI (message
passing interface);
6.
Performansi program paralelnya dalam hal speedup terhadap pengolahan serial
Daftar
Referensi
Utama
1.
David Culler J.P. Singh, "Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach", Morgan Kaufmann, 1999
2.
Kai Hwang, Zhiwei Xu, "Scalable Parallel Computing: Technology, Architecture, Programming", McGraw Hill, 1998
3.
Behrooz Parhami, "Introduction to Parallel Processing: Algorithms and Architectures", Kluwer Academic Publishers,
2002
4.
Technical Report No. UCB/EECS-2006-183: The Landscape of Parallel Computing Research: A View from Berkeley
5.
Message Passing Interface Forum, “MPI: A Message-Passing Interface Standard v2.2”, 2009
Pendukung
1.
OpenMP resources: http://openmp.org/wp/resources/. Berisi tutorial, handout dan contoh pemrograman paralel
menggunakan OpenMP;
2.
MPI Official website: http://www.mpi-forum.org/. Berisi dokumen standar dan guide untuk MPI;
Dosen
Pengampu
Maulana Aziz Assuja, M.T.
Mata Kuliah
Minggu ke.
Sub-CPMK (Kemampuan akhir yang direncanakan)
Penilaian Bentuk dan MetodePembelajaran
Materi Pembelajaran, Referensi Bobot % Indikator Kriteria dan
bentuk Luring Daring
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 1-3 1. Mahasiswa mampu menjelaskan kosenp dasar sistem terdistribusi 2. Mahasiswa mampu menjelaskan faktor konsep dasar sistem terdistribusi 1. Dapat menjelaskan kebutuhan sistem paralel & terdistribusi 2. Dapat menjelaskan kapasitas prosesor berdasarkan hukum Moore 3. Dapat menjelaskan
perlunya riset dan teknik pengolahan paralel:
manufacturability dan densitas power
Penugasan Keaktifan diskusi Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Forum
diskusi 1. Kapasitas prosesor
berdasarkan hukum Moore
2. Latar belakang
perlunya riset dan teknik pengolahan paralel: manufacturability dan densitas power 3. Pengolahan serial vs paralel dan faktor speedup 4. Top500 high performance computer 4-6 1. Mahasiswa mampu menjelaskan komunikasi antar komponen 2. Mahasiswa mampu menyebutkan contoh sistem yang menggunakan pengolahan paralel dan menjabarkan 1. Dapat menjelaskan definisi pengolahan paralel 2. Dapat menyebutkan dan menjelaskan sumber-sumber daya komputer paralel beserta karakteristiknya 3. Dapat menjelaskan kebutuhan Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi 1. Definisi pengolahan paralel 2. Sumber-sumber daya komputer paralel beserta karakteristiknya 3. Kebutuhan pengolahan paralel untuk computional
Minggu ke.
Sub-CPMK (Kemampuan akhir yang direncanakan)
Penilaian Bentuk dan MetodePembelajaran
Materi Pembelajaran, Referensi Bobot % Indikator Kriteria dan
bentuk Luring Daring
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
faktor apa saja yang
melatarbelakanginya pengolahan paralel untuk computional
science
science
4. Cont oh sist em
pengolahan paralel yang ada saat ini
7-8 1. Mahasiswa mampu
mengklasifikasikan suatu sistem paralel berdasarkan taksonomi Flynn 2. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep pemrosesan dalam sistem terdistribusi meliputi shared memory, distributed dan hybrid 1. Dapat menyebutkan dan menjelaskan Taksonomi Flynn 2. Dapat menyebutkan dan menjelaskan arsitektur Shared memory beserta jenis dan contoh penerapanya
3. Dapat menyebutkan dan menjelaskan arsitektur memori distributed beserta jenis dan contoh penerapanya 4. Dapat menyebutkan dan menjelaskan arsitektur hybrid beserta Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi 1. Taksonomi Flynn: SISD, MISD, SIMD dan MIMD 2. Arsitektur Shared memory 3. Arsitektur memori distributed 4. Arsitektur hybrid 1. Mahasiswa mampu menjelaskan model- model 1. Dapat menjelaskan model pemograman shared memory Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Buku referensi Video 1. Model shared memory 2. Model thread
Minggu ke.
Sub-CPMK (Kemampuan akhir yang direncanakan)
Penilaian Bentuk dan MetodePembelajaran
Materi Pembelajaran, Referensi Bobot % Indikator Kriteria dan
bentuk Luring Daring
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) pemrograman, yaitu shared memory, thread dan messagepassing 2. Mahasiswa mampu menjabarkan trade- off dari penggunaan ketiga model pemrograman tersebut 2. Dapat menjelaskan model pemograman thread 3. Dapat menjelaskan perbedaan proses dan thread 4. Dapat menjelaskan model pemograman message passing Penugasan Pembelajara n Slide Materi
3. Proses dan thread 4. Model message
passing
9 Quiz Ujian essay
/ Ujian pilihan ganda
Ujian Materi Pertemuan
1 - 9 10-12 1. Mahasiswa mampu
menjabarkan karakteristik pemrograman thread secara tepat 2. Mahasiswa mampu menjabarkan karakteristik pemrograman dengan OpenMP secara tepat 3. Mahasiswa mampu membedakan model 1. Dapat menjelaskan konsep proses dan memori 2. Dapat memahami konsep pemograman shared memori 3. Dapat memahami konsep pemrograman Thread 4. Dapat memahami konsep program paralel dengan Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi Forum diskusi 1. Proses dan memori 2. Memori shared dan pemrograman 3. Pemograman Thread 4. Pemograman OpenMP
Minggu ke.
Sub-CPMK (Kemampuan akhir yang direncanakan)
Penilaian Bentuk dan MetodePembelajaran
Materi Pembelajaran, Referensi Bobot % Indikator Kriteria dan
bentuk Luring Daring
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) pemrograman menggunakan pustaka di pthread dan menggunakan compiler directive di OpenMP menggunakan OpenMP 13-15 1. Mahasiswa mampu mengaplikasikan model dasar untuk file service 2. Mahasiswa mampu memprogram suatu aplikasi berbasis pthread sesuai dengan kebutuhan desain 1. Dapat memahami model dasar untuk file service 2. Dapat meciptakan thread dengan memanfaatkan API pthread 3. Dapat memahami manajemen thread: create, passing argument, join, detach, manajemen stack 4. Dapat memahami dan menerapkan konsep mutex Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi 1. Overview Pthread 2. API pthread 3. Manajemen thread: create, passing argument, join, detach, manajemen stack 4. Mutex 5. Variabel kondisional
16-18 1. Mahasiswa mampu mengaplikasikan model naama service 2. Mahasiswa mampu memprogram suatu aplikasi berbasis pthread sesuai dengan kebutuhan desain 1. Dapat memahami konsep Pthread 2. Dapat meciptakan model naama service 3. Dapat memahami manajemen thread: create, passing argument, join, detach, manajemen stack 4. Dapat memahami dan menerapkan konsep mutex Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi 1. Overview Pthread 2. API pthread 3. Manajemen thread: create, passing argument, join, detach, manajemen stack 4. Mutex 5. Variabel kondisional 19-21 1. Mahasiswa mampu menjelaskan bagaimana koordinasi dalam system terdistribusi 1. Dapat memahami konsep koordinasi dalam system terdistribusi Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi 1. Overview Pthread 2. API pthread 3. Manajemen thread: create, passing argument, join, detach, manajemen stack 4. Mutex 5. Variabel kondisional
22 Ujian Tengah Semester Materi pertemuan
10-21 23-24 1. Mahasiswa akan mengelola data shared 1. Dapat memahami data-data shared 2. Dapat membuat Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara 1. Dasar-dasar OpenMP 2. Membuat thread 3. Sinkronisasi
Minggu ke.
Sub-CPMK (Kemampuan akhir yang direncanakan)
Penilaian Bentuk dan MetodePembelajaran
Materi Pembelajaran, Referensi Bobot % Indikator Kriteria dan
bentuk Luring Daring
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) menggunakan compiler-directive dan pustaka - pustaka OpenMP 2. Mahasiswa akan mampu memprogram suatu aplikasi komputasi matrik menggunakan OpenMP serta menghitung faktor speedupnya thread dengan OpenMP 3. Dapat melakukan sinkronisasi thread 4. Dapat mengubah
serial loop menjadi paralel 5. Dapat membedakan pemanfaatan for dan section n Slide Materi 4. Loop paralel 5. Environment data
6. For dan section 7. Model memori 25-27 1. Mahasiswa akan mampu mengelola database dan konfigurasi arsitektur memori terdistribusi 2. Mahasiswa akan mampu menjelaskan konsep grid komputing 1. Dapat memahami konsep Distributed Memory Multiprocessor 2. Dapat menyebutkan dan menjelaskan topologi jaringan paralel 3. Dapat memahami konsep Message Passing 4. Dapat menjelaskan konsep grid computing Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi 1. Distributed Memory Multiprocessor 2. Topologi jaringan 3. Message Passing 4. Grid computing
Minggu ke.
Sub-CPMK (Kemampuan akhir yang direncanakan)
Penilaian Bentuk dan MetodePembelajaran
Materi Pembelajaran, Referensi Bobot % Indikator Kriteria dan
bentuk Luring Daring
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 28-29 1. Mahasiswa memahami pengkonsepan dari pemrosesan parallel 2. Mahasiswa mampu membuat program dari proses alur paralel 1. Mahasiswa memahami pengkonsepan dari pemrosesan parallel 2. Mahasiswa mampu membuat program dari proses alur paralel Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi 1. Distributed Memory Multiprocessor 2. Topologi jaringan 3. Message Passing 4. Grid computing
30-31 1. Mahasiswa akan mampu membuat mengaplikasikan rutin pustaka MPI untuk membuat program paralel di atas sistem terdistribusi 2. Mahasiswa akan mampu memprogram suatu aplikasi komputasi matrik menggunakan MPI sesuai dengan spesifikasi desain serta menghitung faktor speedupnya 1. Dapat memahami istilah dan konvensi MPI 2. Dapat menjelaskan konsep komunikasi point-to-point 3. Dapat menjelaskan konsep komunikasi blocking dan non- blocking 4. Dapat menjelaskan konsep komunikasi kolektif 5. Dapat menjelaskan terminlogi grup, konteks, komunikator dan caching 6. Dapat menyebutkan dan menjelaspan jenis- jenis topologi proses 7. Dapat melakukan pembuatan dan manajemen proses 8. Dapat memahami konsep komunikasi Penugasan Diskusi keaktifan Ekspositori Inkuiri Diskusi Penugasan Buku referensi Video Pembelajara n Slide Materi 1. Istilah dan konvensi MPI 2. Komunikasi point-to-point 3. Komunikasi
blocking dan non- blocking 4. Data type 5. Komunikasi kolektif 6. Grup, konteks, komunikator dan caching 7. Topologi proses 8. Manajemen environment MPI 9. Pembuatan dan manajemen proses 10. Komunikasi satu- sisi 11. I/O 12. Antarmuka profiling
Minggu ke.
Sub-CPMK (Kemampuan akhir yang direncanakan)
Penilaian Bentuk dan MetodePembelajaran
Materi Pembelajaran, Referensi Bobot % Indikator Kriteria dan
bentuk Luring Daring
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
satu-sisi
32 Ujian Akhir Semester Ujian
Essay / Ujian Pilihan ganda / Ujian praktik
Ujian Ujian Materi Pertemuan
