Your SlideShare is downloading. ×
Ar komppar1
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Ar komppar1

689

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
689
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
18
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Arsitektur KomputerDua element utama pd sistem komputer konvensional: ♦ Memory ♦ ProcessorKlasifikasi Arsitektur komputer (Michael Flynn),berdasarkan karakteristiknya termasuk banyaknyaprocessor, banyaknya program yang dapat dieksekusi danstruktur memori:Single Intruction Stream, Single Data Stream (SISD)Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatudan menjemput atau menyimpan data satu persatuPengolahan Paralel – Ar-Komp 1
  • 2. Single Instruction Stream Multiple Data Stream(SIMD)Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggalinstruksi, tetapi lebih dari satu Elemen PemrosesMultiple Instruction Stream, Single Data Stream(MISD)Mengeksekusi beberapa program yang berbeda terhadapdata yang sama.Ada dua kategori:1. Mesin dengan Unit pemroses berbeda dengan instruksi yang berbeda dengan data yang sama (sampai sekarang tidak ada mesin yang seperti ini)2. Mesin, dimana data akan mengalir ke elemen pemroses serialPengolahan Paralel – Ar-Komp 2
  • 3. Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream(MISD)Juga disebut multiprocessors, dimana lebih dari satu prosesdapat dieksekusi berikut terhadap dengan datanya masing-masingArsitektur ParalelDalam taksonomi arsitektur paralel ada dua keluargaarsitektur paralel yang banyak diterapkan adalah: SIMDdan MIMD, dimana untuk mesin yang murni MISD tidakada.Pengolahan Paralel – Ar-Komp 3
  • 4. Arsitektur SIMDMesin SIMD secara umum mempunyai karakteristik sbb: ♦ Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware ♦ Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda ♦ Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen dataPeningkatan kecepatan pada SIMD proporsional denganjumlah hardware (elemen pemroses) yang tersedia.Sebagai perbandingan, pada gambar dibawah, untuk sistemSISD (a), X1, X2, X3, dan X4 merepresentasikan blokinstruksi, setelah mengeksekusi X1, tergantung dari nilai X,X3 atau X2 dieksekusi kemudian X4. Pada sistem SIMD,beberapa aliran data ada yang memenuhi X=? dan ada yangtidak, maka beberapa elemen akan melakukan X3 dan yanglain akan melakukan X2 setelah itu semua elemen akanmelakukan X4.Pengolahan Paralel – Ar-Komp 4
  • 5. Array Element pemroses atau biasa disebut ProcessorArray dapat berbeda satu sama lain berdasarkan: ♦ Struktur elemen pemroses ♦ Struktur unit kontrol ♦ Struktur memori ♦ Topologi interkoneksi ♦ Struktur input/outputStruktur umum dari 16 elemen pemroses dan unit kontroltunggal dapat dilihat pada gambar berikutPengolahan Paralel – Ar-Komp 5
  • 6. Contoh komputer SIMD termasuk: ILLIAC IV, MPP,DAP, CM-2, MasPar MP-1, dan MasPar MP-2.Pengolahan Paralel – Ar-Komp 6
  • 7. Tiga arsitektur pemroses array yang berbeda dapat dilihatpada gambar berikut.Pengolahan Paralel – Ar-Komp 7
  • 8. MasPar MP-1Dua bagian utama dalam arsitektur MasPar yaitu: 1. MasPar Front End (DEC3100 WS dgn ULTRIX) 2. Data Parallel Unit (DPU) ♦ Array Control Unit (ACU) ♦ Processor Element Array (PE Array) (64X64 =4096 PEs)Array Control Unit (ACU) melaksanakan dua tugas: 1. Eksekusi instruksi trehadap data singular 2. Secara simultan memberi instruksi yang beroperasi pada data paralel untuk tiap PEPengolahan Paralel – Ar-Komp 8
  • 9. Arsitektur MISDProsesor pipeline adalah prosesor MISD yang bekerjaberdasarkan prinsip pipelining. Pada pipeline prosesdapat dibagi menjadi beberapa tahap dan beberapaproses dapat dilaksanakan secara simultan.Pada gambar dibawah dapat dilihat perbedaan prosesserial dengan pipelineWaktu eksekusi lebih cepat dibandingkan denganproses serial.Prinsip pipelining dapat digunakan pada dua level yangberbeda: Pipeline unit aritmatika Pipeline unit kontrolSeperti terlihat pada gambar dibawah:Pengolahan Paralel – Ar-Komp 9
  • 10. Operasi pipeline dapat dilaksanakan secara siklus yaitucyclic pipeline, dimana dapat dibagi dalam 5 tahap: • Operasi baca (dari shared memories) • Operasi transfer (memori ke elemen pemroses) • Operasi eksekusi (di elemen pemroses) • Operasi transfer (elemen pemroses ke memori) • Operasi simpan (di shared memories)Pengolahan Paralel – Ar-Komp 10
  • 11. Secara umum, prinsip pipeline dapat diterapkan padabeberbagai level, seperti: • Level instruksi (unit pemrosesan instruksi) • Level subsystem (unit aritmatika pipeline) • Level system (level hardware/software)Secara umum arsitektur pipeline dapat dilihat padagambar dibawah iniCDC Star 100CPU terdiri dari dua unit aritmatika floating point pipelinePengolahan Paralel – Ar-Komp 11
  • 12. Systolic Array ProcessorMerupakan arsitektur array pipeline multidimensional yangdirancang untuk mengimplementasikan fixed algorithm.Array systolic dibentuk dengan jaringan unit fungsionalyang secara lokal terkoneksi. Array dapat beroperasi secarasinkronus dengan multidimensional pipelining.Dengan beberapa topologi array systolic seperti padagambar berikut.Pengolahan Paralel – Ar-Komp 12
  • 13. Arsitektur MIMDSistem MIMD merupakan sistem multiprocessing ataumulticomputer dimana tiap prosesor mempunyai unitkontrol dan program sendiri. Karakteristiknya:• Proses didistribusikan ke beberapa prosesor independent• Berbagi sumbar daya, termasuk memori, processor• Operasi tiap processor secara independent dan simultan• Tiap processor menjalankan programnya sendiriKomputer MIMD: sistem tightly coupled (global memory)dan loosely coupled (local memory).Pengolahan Paralel – Ar-Komp 13
  • 14. Intel iPSC MachinesSistem iPSC terdiri dari: 1, 2 atau 4 unit komputesi (cube)dan prosesor host (cube manager). Cube merupakanprocessing nodes yang terinterkoneksi hypercube yangmempunyai memori dan prosesor sendiri.Contoh: iPSC/1 terdiri dari 32 nodes, cube manager dan 16Mbytes memory unshared. Tiap node mempunyai arsitekturseperti pada gambar berikut:Symmetry MachineSM dapat memperkejakan 30 processor, dimana merupakancontoh UMA MIMD (tightly coupled)Pengolahan Paralel – Ar-Komp 14
  • 15. Carnegie-Mellon Multi-Mini_Processor (C.mmp)Processor dikelompokkan ke dalam cluster local dandiorganisasikan kedalam struktur tree dan berkoneksi lewatInter-Cluster Buses. Seperti terlihat pada gambar dibawah.Arsitektur Hibrid SIMD-MIMDArsitektur hibrid SIMD-MIMD adalah sistem pemrosesanparalel dengan struktur yang dapat diubah sebagai satu ataulebih arsitektur SIMD dan /atau MIMD independen denganukuran yang bervariasi.Ada tiga kategori utama arsitektur SIMD-MIMD: 1. PASM: Partionable SIMD-MIMD systems 2. VLIW: Very Long Instruction Word systems 3. MSIMD: Multiple SIMD systemsArsitektur PASMArsitektur PASM dikembangkan unutk image processing.Komponen dasar arsitektur ini dapat dilihat pada gambarberikut.Pengolahan Paralel – Ar-Komp 15
  • 16. System Control Unit bertanggung jawab terhadappenjadualan proses, alokasi sumber daya, modusparalelisme, dan koordinasi keseluruhan.Microcontrollers mengontrol aktivitas, dimana masing-masing memiliki microprocessor dan dua unit memoriuntuk melaksanakan loading memori dan komputasi.Microprocessors melaksanakan komputasi SIMD danMIMD.Memory modules digunakan untuk penyimpanan datadalam modus SIMD dan penyimpanan kedua data daninstruksi pada modus MIMDArsitektur VLIWElemen pemroses dibawah kontrol terpusat, tetapiindividual elemen pemroses dapat melaksanakan operasiberbeda pada data yang berbeda. Instruksi yang sangatpanjang pelaksanaannya dapat dilakukan secara paralel.Pengolahan Paralel – Ar-Komp 16
  • 17. Arsitektur Aliran DataPada arsitektur aliran data, operasi dapat dilaksanakandengan memperbolehkan instruksi dilaksanakan segerasetelah operand dan sumber daya komputasinya tersedia.Bila data untuk beberapa instruksi datang secaraberbarengan maka instruksi dapat dieksekusi secara paralel.Arsitektur aliran data dibagi menjadi tiga kategori yagnberbeda:1. Arsitektur statis; dapat mengevaluasi hanya satu graf program2. Arsitektur statis yang dapat di rekonfigurasi ulang; mempunyai beberapa processor dimana interkoneksi logika antar processor dibuat setelah program diload, maka koneksi ini harus ditentukan pada saat kompilasi dan program yang diload tetap selama eksekusi3. Arsitektur Dinamis; arsitektur ini mengijinkan program untuk dievaluasi secara dinamis, koneksi logika antar processor dapat berubah selama eksekusi berlangsungPengolahan Paralel – Ar-Komp 17

×