Presentasi Softskill Komputasi Modern

1. SOFTSKILL
“PARALLEL”
KELOMPOK 5
• DHIKA ANANDA RAMADHAN
• IMAM AZKY
• MARISA SILUANA K. M.
• PUTRI NURANI
• SOLIHUN
• YULIA TRI WAHYUNI

2. PARALLEL CONCEPT
DHIKA ANANDA RAMADHAN

3. KONSEP PARALEL
Penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara
simultan
Terdiri dari :
• Komputasi Parallel
• Pemrograman Parallel
• Bahasa Pemrograman yang digunakan pada Pemrograman Parallel

4. KOMPUTASI PARALEL
Salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan
beberapa komputer secara bersamaan
Komputasi Paralel membutuhkan :
1. Algoritma
2. Bahasa pemrograman
3. Compiler

5. PEMROGRAMAN PARALLEL
Teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah
atau operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu
(prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin
paralel) CPU

6. BAHASA PEMROGRAMAN YANG DIGUNAKAN
PADA PEMROGRAMAN PARALLEL
• MPI (Message Passing Interface)
• PVM (Parallel Virtual Machine)

7. MPI (MESSAGE PASSING INTERFACE)
Sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram untuk
membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel.

8. PVM (Parallel Virtual Machine)
Suatu standar protokol yang digunakan untuk pemrograman paralel dan
terdistribusi. Proses pertukaran pesan atau data antar proses adalah
dengan mengirimkan pesan melalui media komunikasi. Model ini juga
dapat diimplementasikan pada bermacam-macam platform, seperti
shared-memory.

9. KEGUNAAN MPI
• Menyediakan fungsi-fungsi untuk menukar pesan.
• Menulis kode paralel secara portable.
• Mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel.
• Menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis
yang tidak begitu cocok dengan model data paralel.

10. IMPLEMENTASI MPI
MPICH (MPI/Chameleon) MPICH2 adalah implementasi Message Passing
Interface (MPI). MPI merupakan standar spesifikasi library untuk
program message-passing, yang diajukan sebagai standar oleh vendor,
implementor, dan user.

11. DISTRIBUTED PROCESSING
PUTRI NURANI

12. DEFINISI
Kata didistribusikan dalam istilah seperti "sistem terdistribusi", "didistribusikan pemrograman", dan "algoritma
terdistribusi" awalnya merujuk pada jaringan komputer dimana setiap komputer yang didistribusikan secara fisik dalam
beberapa wilayah geografis. Istilah yang saat ini digunakan dalam lebih luas akal, bahkan mengacu pada proses otonom
yang dijalankan pada komputer fisik yang sama dan berinteraksi satu sama lain dengan pesan.
Ada beberapa entitas komputasi otonom, masing-masing memiliki memori lokal sendiri. Entitas berkomunikasi satu
sama lain dengan pesan. entitas komputasi disebut komputer atau node. Sebuah sistem terdistribusi mungkin memiliki
tujuan bersama, seperti pemecahan masalah komputasi yang besar. Atau, setiap komputer mungkin memiliki pengguna
sendiri dengan kebutuhan individu, dan tujuan dari sistem terdistribusi adalah untuk mengkoordinasikan penggunaan
sumber daya bersama atau memberikan layanan komunikasi kepada pengguna.

13. SIFAT KHAS
Sifat khas lain dari sistem terdistribusi adalah sebagai berikut:
• Sistem ini harus mentolerir kegagalan dalam komputer pribadi.
• Struktur sistem (topologi jaringan, latency jaringan, jumlah komputer) tidak diketahui sebelumnya,
sistem dapat terdiri dari berbagai jenis komputer dan link jaringan, dan sistem dapat berubah
selama pelaksanaan program didistribusikan.
• Setiap komputer hanya memiliki terbatas, pandangan yang tidak lengkap dari sistem. Setiap
komputer mungkin tahu hanya satu bagian dari input.

14. ARCHITECTURAL PARALEL
COMPUTER
YULIA TRIWAHYUNI

15. Berdasarkan jumlah aliran instruksi dan aliran datanya, Michael J. Flynn pada tahun
1966 mengelompokkan komputer digital menjadi empat golongan, yaitu :
1. Komputer SISD (Single Instruction stream-Single Data stream)
2. Komputer MISD (Multiple Instruction stream-Single Data stream)
3. Komputer SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)
4. Komputer MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)

16. SISD (Single Instruction stream-Single Data stream)
CONTROL MEMORYPROCESSOR
Instruction
stream stream
data
Sebuah komputer dari jenis ini terdiri dari sebuah unit pemrosesan menerima satu arus tunggal
perintah yang beroperasi pada satu aliran data tunggal.
Mayoritas komputer sekarang ini menganut model ini yang ditemukan oleh John von Neumann dan
rekan-rekannya pada akhir tahun 1940-an. sebuah algoritma untuk komputer jenis ini dikatakan
sebagai sekuensial atau berurutan atau seri.

17. MISD (Multiple Instruction stream-Single Data stream)
Disini N prosesor dimana masing-masing mempunyai satu unit kontrolnya sendiri berbagi unit
memori bersama dimana data tersimpan.
MEMORY
PROCESSOR N
PROCESSOR 2
PROCESSOR 1
CONTROL N
CONTROL 2
CONTROL 1
data
stream
instruction
stream 1
instruction
stream 2
stream n
instruction

18. Jadi, pararelisme dicapai dengan membiarkan procesor melakukan hal-hal yang berbeda pada
waktu yang bersamaan terhadap sebuah data. jenis komputer seperti ini menyesuaikan dirinya
secara alami dengan komputasi yang mnegharuskan sebuah input tunduk terhadap beberapa
operasi, masing0masing menerima input didalam bentuk aslinya.

19. SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)
Pada komputer jenis ini, sebuah komputer paralel terdiri dari N prosesor yang identik sebagaimana
ditunjukkan pada gambar:
SHARED MEMORY
OR
INTERCONNECTION NETWORK
PROCESSOR
1
CONTROL
PROCESSOR
N
PROCESSOR
2
DATA
STREAM
1
DATA
STREAM
2
DATA
STREAM
N
INSTRUCTION
STREAM
Masing-masing dari N prosesor mempunyai memori
lokalnya sendiri-sendiri dimana bisa menyimpan data
maupun program. semua prosesor beroperasi
berdasarkan kontrol sebuah aliran perintah tunggal
yang dikeluarkan oleh sebuah unit kontrol pusat. juga N
prosesor mungkin diasumsikan menyimpan copy yang
identik dari sebuah program tunggal, masing-masing
copy prosesor disimpan didalam memori lokal. ada N
aliran data, satu per prosesor.

20. Komputer MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)
Jenis komputer ini adalah yang paling umum dan paling kuat didalam paradigma komputasi paralel
kita yang mengklasifikasikan komputer menurut apakah perintah dan/atau aliran data diduplikasi
atau tidak.
Komputer MIMD yang berbagi memori bersama seringkali disebut mesin multiprosesor atau tightly
coupled machine sedagkan memori dengan jaringan interkoneksi dikenal sebagai multikomputer
atau losely coupled machines.

21. SHARED MEMORY
OR
INTERCONNECTION NETWORK
PROCESSOR
1
PROCESSOR
N
PROCESSOR
2
DATA
STREAM
1
DATA
STREAM
2
DATA
STREAM
N
INSTRUCTION
STREAM 1
CONTROL
1
CONTROL
N
CONTROL
2
INSTRUCTION
STREAM 2
INSTRUCTION
STREAM N
Prosesor disini merupakan jenis yang digunakan
pada komputer MISD dalam arti bahwa masing
masing memiliki unit kontrolnya sendiri disamping
memori lokalnya dan unit aritmatik dan logik.
Masing-masing prosesor bekerja dibawah kendali
aliran perintah yang dikeluarkan oleh unit
kontrolnya. Sehingga prosesor tersebut secara
potensial melaksanakan program yang berbeda
pada data yang berbeda sementara memecahkan
sub permasalahan yang berbeda dari satu
permasalahan. Ini berarti bahwa prosesor tersebut
biasa bekerja secara asinkron.

22. PENGANTAR THREAD
PROGRAMMING
MARISSA SILUANA K. M.

23. APA ITU THREAD ?
Thread adalah bentuk kecil dari program yang akan dieksekusi oleh processor. Pada
sebuah single processor multi-threading biasanya terjadi dengan pengaturan waktu
pemrosesan thread. Jadi processor berganti-ganti dan membagi waktu untuk
menyelesaikan thread tetapi tidak pada paralel computing. Dengan multi-processor
atau multi-core, multi-threading bisa berlangsung secara bersamaan, maka di situ lah
tantangan untuk para programmer agar dapat membuat program yang dapat di
proses secara paralel.

24. UMUMNYA
umumnya model pemrograman ini adalah jenis pemrograman memori yang
digunakan secara bersamaan. Dalam Thread Programming Paralel, sebuah proses
tunggal dapat memiliki beberapa jalur eksekusi yang konkuren. Implementasi thread
bukanlah hal baru dalam teknik komputasi, Secara historis, perusahaan hardware
menerapkan thread versi mereka sendiri. Implementasi tersebut berada secara
substansial dari satu sama lain sehingga sulit bagi programmer untuk
mengembangkan aplikasi yang thread portabel.

25. PENGANTAR MASSAGE
PASSING OPENMP
SOLIHUN

26. Apa itu message passing?
Massage Passing merupkan suatu teknik bagaimana mengatur suatu alur komunikasi
messaging terhadap proses pada system. Message passing dalam ilmu komputer adalah
suatu bentuk komunikasi yang digunakan dalam komputasi paralel, pemrograman-
berorientasi objek , dan komunikasi interprocess. Dalam model ini, proses atau benda dapat
mengirim dan menerima pesan yang terdiri dari nol atau lebih byte, struktur data yang
kompleks, atau bahkan segmen kode ke proses lainnya dan dapat melakukan sinkronisasi.

27. Lanjutan...
MPI (Message Passing Interface) adalah sebuah standard pemrograman yang memungkinkan
pemrogram untuk membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel. Proses yang
dijalankan oleh sebuah aplikasi dapat dibagi untuk dikirimkan ke masing-masing compute node
yang kemudian masing-masing compute node tersebut mengolah dan mengembalikan hasilnya ke
komputer head node

28. OpenMP (Open Multi-Processing)
OpenMP merupakan API yang mendukung multi-platform berbagi memori multiprocessing
pemrograman C , C + + , dan Fortran , pada kebanyakan arsitektur prosesor dan system operasi ,
termasuk Solaris , AIX , HP-UX , GNU / Linux , Mac OS X , dan Windows platform. Ini terdiri dari satu
set perintah kompiler, rutinitas library, dan variable lingkungan yang mempengaruhi perilaku run-
time.
OpenMP dikelola oleh nirlaba teknologi konsorsium OpenMP Arsitektur Review Board (ARB atau
OpenMP), bersama-sama didefinisikan oleh sekelompok perangkat keras komputer utama dan
vendor perangkat lunak, termasuk AMD , IBM , Intel , Cray , HP , Fujitsu , Nvidia , NEC , Microsoft ,
Texas Instruments , Oracle Corporation , dan banyak lagi.

29. PENGANTAR PEMROGRAMAN
CUDA GPU
IMAM AZKI

30. Apa itu CUDA?
CUDA (Compute Unified Device Architecture) merupakan sebuah platform komputasi parallel dan
API (Application Programming Interface) yang dibuat dan dikembangkan oleh NVIDIA dan dirilis
pada tahun 2007.
CUDA merupakan platform yang digunakan sebagai sarana komputasi umum & parallel yang
komputasinya dilakukan pada GPU (Graphical Processing Unit) yang memiliki CUDA Core.
CUDA dirancang oleh NVIDIA untuk bahasa pemrograman seperti, C, C++, dan FORTRAN. Hal
tersebut diharapkan dapat membuat para spesialis pemrograman parallel dapat menggunakan
sumber daya GPU dengan maksimal.

31. Lanjutan...
CUDA sendiri termasuk kedalam GPGPU (General-purpose computing on graphics processing units)
yaitu sebuah teknik pemrograman parallel yang memanfaatkan GPU untuk komputasi umum yang
kompleks.

32. Implementasi CUDA
Beberapa aplikasi komputasi parallel yang dapat digunakan dengan CUDA:
• Komputasi Dinamika Fluida (CFD)
• GIN3D, NASA FUN3D, JENRE, dll.
• Desain dan Visualisasi
• Autodesk AutoCAD, 3Ds Max, Inventory, dll.
• Animasi, Modeling, Rendering
• Autodesk Maya, Motion Builder, Mudbox, dll.
• Komputasi Video dan Gambar
• Adobe After Effects, Photoshop, Autodesk Flame, dll.
• Analisis Numerik dan Fisika
• MATLAB, OSIRIS, AWP, dll.

33. Kelebihan CUDA
Beberapa kelebihan CUDA:
• Kemampuan komputasi parallel yang luar biasa dibandingkan komputasi CPU, dikarenakan
arsitektur parallel yang dimiliki GPU.
• Kemampuan eksekusi model SIMD yang sangat cepat.
• Mendukung operasi Integer dan Bitwise dibandingkan dengan platform lain.
• Menggunakan bahasa pemrograman C/C++.
• Dapat melakukan pembacaan alamat memory secara acak.

34. Kekurangan CUDA
Beberapa kekurangan CUDA:
• Hanya mendukung Stream Processor milik NVIDIA (CUDA Core) yang hanya ada pada GPU
keluaran NVIDIA.
• Penggunaan compiler C++ untuk bahasa C membuat beberapa fungsi pada bahasa C tidak valid.
• Tidak memiliki “Exception Handling”.