BAB X
ORGANISASI KOMPUTER PARALEL
1. Multiprocessing
Mempunyai karakteristik :
A.Mengandung 2 atau lebih processor general purpose yang memiliki kemampuan yang setara.
B.Semua processor memiliki akses bersama ke memory global (umum) beberapa memory local dapat juga digunakan.
C.Semua processor memiliki akses bersama ke perangkat I/o baik melalui saluran yang sama maupun berbeda.
D.System dikontrol oleh system opersi yang terintegrasi yang menyediakan interaksi processor dengan program pada tingkatan job task file data.
Gambar 10.1 Sistem multiprosesor tigly coupled
2. Organisasi Multiprocessor
A. Pengorganisasian multiprocessor dibagi menjadi 3 :
1.
Time shared bus.Time shared bus merupakan mekanisme pembentukan multiprocessor yang paling sederhana. Struktur dan antar mukanya sama dengan processor tunggal yang menggunakan interkoneksi bus.
Untuk memungkinkan transfer DMA disediakan rancangan sepertui berikut ; a. Addressing, untuk menetukan sumber daya dan tujuan.
b. Arbitration, untuk menentukan permintaan-permintaan yang melakukan persaingan dalam memperoleh control bus.
c. Time sharring, jika sebuah modul sedang mengontrol bus, modul yang lain dikunci, apabila perlu harus menahan operasi sampai dengan akses bus diperoleh.
CPU CPU CPU
Interkoneksi
Memory Utama
I/O
I/O
Kelebihan time sharred bus :
a. Kesederhanaan, organisasi ini merupakan pendekatan organisasi multiprocessor yang paling sederhana, antarmuka fisik dan logika pengalamatan, arbitrasi dan time sharring seluruh processor tetap sama seperti pada system processor tunggal.
b. Fleksibilitas, mudah untuk dikembangkan dengan cara menambahkan CPU yang lebih banyak ke bus.
c. Reliabilitas, kegagalan suatu perangkat yang terhubung tidak akan menyebabkan kegagalan bagi system secara keseluruhan.
Kelemahan time sharred bus :
Kinerjanya kurang baik karena kecepatan system dibatasi oleh siklus waktu.
2. Multiport memory.
a. Memungkinkan akses modul-modul memory utama secara langsung dan independent oleh CPU dan modul I/O .
b. Lebih kompleks daripada dengan pendekatan bus.
c.
Mampu memberikan kinerja yang lebih baik, karena masing-masing processor memiliki lintasan ke masing-masing modul memory.d.
Memungkinkan untuk melakukan konfigurasi bagian memory sebagai private bagi sebuah CPU atau lebih dan atau modul I/O.e.
Dapat meningkatkan keamanan untuk mencegah terjadinya akses yang tidak diijinkan dan untuk menyimpan rutin recovery.3. Central control unit.
a.
Menyalurkan aliran data yang terpisah secara bolak-balik diantara modul-modul yang independent (CPU, memory, I/O).b.
Pengontrol dapat membufferkan permintaan-permintaan dan melakukan fungsi arbitrasi dan pewaktuan.c.
Dapat melewatkan pesan-pesan status dan control diantara CPU-CPU dan melakukan peringatan up date cache.Kelebihan :
Fleksibilitas dan kemudahan interfacing pendekatan bus.
Kelemahan :
Unit kontrolnya cukup rumit dan merupakan penyebab pengurangan kinerja.
3. Organisasi processor parallel
A. Sistem processor parallel :
1.
System dengan sejumlah processor diinterkoneksikan dan bekerjasama untuk mengeksekusi program-program aplikasi.2.
Mendukung paralelisme tingkat tinggi.B. Jenis-jenis processor parallel.
Gambar 10.2 Bagan prosesor parallel.
1.
SIMD (Single Instruction Multiple Data) Stream.Gambar 10.3 Bagan SIMD
Sebuah instruksi mesin tunggal mengontrol secara simultan eksekusi
sejumlah elemen-elemen pengolahan berdasarkan lock-step. Setiap elemen pengolahan memiliki kaitan dengan memori data tertentu, sehingga setiap instruksi dieksekusi terhadap himpunan data yang berbeda oleh processor yang berbeda.
Komputer SIMD ini mempunyai sifat :
a. Mendistribusikan pemrosesan ke sejumlah hardware.
b. Beroperasi secara bersama-sama pada beberapa elemen data yang berbeda.
c. Menjalankan komputasi yang sama pada elemen data.
Processor parallel
SIMD MIMD
Share memory
(multiprocessor) Distributedmemory (multikomputer)
Memori
Control operasi
Hasil Data
Instruksi
Operasi operasi
Hasil Data
Data
Operasi operasi
Hasil Data
Data
Hasil Hasil
2. MIMD ( Multiple Instruction Multiple Data) Stream:
Sejumlah processor secara simultan mengeksekusi rangkaian instruksi yang berbeda pada kumpulan data yang berbeda pula.
Bambar 10. 4 Bagan MIMD
Komputer MIMD mempunyai sifat :
a. Mendistribusikan pemrosessan ke sejumlah prosesor independen. b. Membagikan sumber, termasuk memori utama, ke prosesor komponen. c. Setiap prosesor beroperasi secara independen dan bersama-sama. d. Setiap prosesor menjalankan programnya sendiri.
Arsitektur MIMD yang berbeda mempunyai interconnection network, prosesor, struktur pengalamatan memori, struktur sinkronisasi dan kontrol yang berbeda.
Memori
Control operasi
Hasil Data
Instruksi
Operasi operasi
Hasil Data
Instruksi
Operasi operasi
Hasil Data
Instruksi
