Komputasi dan Parallel Processing
Komputasi
Setiap jenis perhitungan atau penggunaan
teknologi komputer dalam pengolahan informasi. Perhitungan adalah proses
setelah yang jelas model yang dipahami dan dinyatakan dalam suatu algoritma ,
protokol , topologi jaringan , dll Perhitungan juga merupakan subyek utama dari
ilmu komputer : menyelidiki apa yang dapat atau tidak dapat dilakukan dengan
cara komputasi.
Perhitungan dapat diklasifikasikan oleh
setidaknya tiga kriteria ortogonal: digital vs analog, sekuensial vs paralel
vs bersamaan, bets vs interaktif .
Dalam prakteknya, perhitungan digital sering
digunakan untuk mensimulasikan proses alam (misalnya, Perhitungan Evolusi),
termasuk yang lebih alami dijelaskan oleh model analog perhitungan (misalnya,
jaringan syaraf tiruan).
Parallel Processing
Dalam komputer, pemrosesan paralel merupakan
pengolahan dari Program instruksi dengan membagi mereka di antara beberapa
prosesor dengan tujuan untuk menjalankan program dalam waktu kurang. Dalam
komputer paling awal, hanya satu program berlari pada suatu waktu. Sebuah
program komputasi-intensif yang memakan waktu satu jam untuk menjalankan dan
menyalin Program tape yang mengambil satu jam untuk menjalankan akan mengambil
total dua jam untuk menjalankan. Bentuk awal dari pemrosesan paralel
memungkinkan eksekusi interleaved kedua program bersama-sama. Komputer akan
memulai operasi I / O, dan sementara itu sedang menunggu operasi untuk
menyelesaikan, itu akan mengeksekusi program prosesor-intensif. Waktu eksekusi
total untuk dua pekerjaan akan menjadi sedikit lebih dari satu jam.
Peningkatan berikutnya multiprogramming. Dalam
sistem multiprogramming, beberapa program telah dikirim pengguna yang
masing-masing diperbolehkan untuk menggunakan prosesor untuk waktu yang
singkat. Untuk pengguna tampak bahwa semua program yang melaksanakan pada saat
yang sama. Masalah pertama muncul pertentangan sumber daya di sistem ini.
Permintaan eksplisit untuk sumber daya menyebabkan masalah dari kebuntuan .
Kompetisi untuk sumber daya pada mesin tanpa dasi-melanggar instruksi mengarah
pada rutin critical section.
Langkah berikutnya dalam pengolahan paralel
adalah pengenalan multiprocessing . Dalam sistem ini, dua atau lebih prosesor
berbagi pekerjaan yang akan dilakukan. Versi awal memiliki master / slave
konfigurasi. Salah satu prosesor (master) diprogram untuk bertanggung jawab
atas semua pekerjaan dalam sistem, yang lain (budak) dilakukan hanya
tugas-tugas itu diberikan oleh master. Pengaturan ini diperlukan karena tidak
kemudian mengerti bagaimana program mesin sehingga mereka bisa bekerja sama
dalam pengelolaan sumber daya sistem.
Hubungan antara Komputasi
Modern dengan Parallel Processing
Tujuan
dari komputasi paralel adalah meningkatkan kinerja komputer dalam menyelesaikan
berbagai masalah. Dengan membagi sebuah masalah besar ke dalam beberapa masalah
kecil, membuat kinerja menjadi cepat.
Formula
komputasi paralel yang diajukan pada hukum Amdahl. Dimana a adalah
banyaknya paralel yang terjadi. Secara teori, artinya proses penyelesaian
masalah menjadi lebih cepat dengan menggunakan komputasi paralel.
Jadi,
sudah jelas tertera bahwa hubungan dari Komputasi Modern dan Pemrosesan
Parallel adalah penggunaan komputer dengan pemrosesan paralel sangat
mempercepat kinerja dibandingkan dengan penyelesaian masalah dengan satu CPU.
Oleh sebab itu, peningkatan kinerja atau proses komputasi semakin diterapkan,
salah satunya adalah dengan cara meningkatkan kecepatan perangkat keras. Dimana
komponen utama dalam perangkat keras komputer adalah processor. Sedangkan
parallel processing adalah penggunaan beberapa processor (multiprocessor atau
arsitektur komputer dengan banyak processor) agar kinerja computer semakin
cepat.
Kinerja
komputasi dengan menggunakan paralel processing itu menggunakan dan
memanfaatkan beberapa komputer atau CPU untuk menemukan suatu pemecahan masalah
dari masalah yang ada. Komputasi dengan paralel processing akan menggabungkan
beberapa CPU, dan membagi-bagi tugas untuk masing-masing CPU tersebut. Jadi,
satu masalah terbagi-bagi penyelesaiannya.
Implementasi Komputasi Parallel
3D
Rendering merupakan salah satu proses yang sangat penting dalam melakukan
pengolahan gambar 3D. Tanpa dirender suatu gambar yang diolah oleh perangkat
lunak animasi 3D hanya akan tampil dalam bentuk kumpulan point dan wireframe
sederhana. Proses render melakukan “pembungkusan” tekstur pada objek yang
bersesuaian sesuai cahaya yang datang pada objek tersebut. Namun proses render
membutuhkan daya komputasi yang sangat besar karena banyaknya titik koordinat
yang harus dikomputasi, terutama jika data 3D yang diolah cukup rumit.
3D
Rendering terdiri dari proses yang bertujuan untuk membentuk sebuah gambar dari
sebuah model yang dibentuk oleh perangkat lunak animasi, model tersebut berisi
data geometri, titik pandang, tekstur dan cahaya yang diperlukan untuk membuat
gambar yang utuh.3D Rendering merupakan proses yang sangat penting dan telah
digunakan untuk berbagai macam penggunaan, seperti program permainan komputer,
efek spesial pada film dan program simulasi.
Salah
satu cara untuk memecahkan masalah tersebut adalah dengan menggunakan algoritma
Divide and Conquer yang diterapkan kedalam metode Komputasi Parallel. Divide
and Conquer merupakan salah satu strategi algoritma yang memecah suatu masalah
besar menjadi beberapa bagian untuk kemudian dikerjakan satu persatu. Dalam
Komputasi Parallel tiap-tiap bagian dikerjakan oleh unit pemrosesannya
masing-masing, sesuai dengan kesepakatan Divide pada awal komputasi. Komputasi
Parallel terbukti jauh lebih efektif untuk melakukan rendering objek 3D
dibanding hanya menggunakan sebuah unit komputasi. Sebagai contoh suatu
perusahaan animasi asal Jepang, membutuhkan waktu 165 tahun jika proses render
yang dilakukan untuk membuat animasi berdurasi 100 menit hanya menggunakan
sebuah unit komputasi. Sedangkan ketika perusahaan tersebut menggunakan metode
Komputasi Parallel, proses tersebut hanya membutuhkan waktu 1 tahun saja
Sumber :
Komentar
Posting Komentar