1. KLASIFIKASI ARSITEKTURAL
Ada 3 skema klasifikasi arsitektural sistem komputer,
yaitu:
1. Klasifikasi Flynn Didasarkan pada penggandaan alur instruksi
dan alur data dalam sistem komputer.
2. Klasifikasi Feng Didasarkan pada pemrosesan paralel dan serial
3. Klasifikasi Händler Didasarkan pada derajat keparalelan dan
pipelining dalam berbagai tingkat subsistem.KLASIFIKASI FLYNN Klasifikasi
sistem komputer yang didasarkan pada penggandaan alur instruksi dan alur data
diperkenalkan oleh Michael J. Flynn Alur instruksi (instruction stream) adalah
urutan instruksi yang dilaksanakan oleh mesin Alur data adalah urutan data yang
dipanggil oleh alur instruksi Baik instruksi maupun data diambil dari modul
memori Instruksi didecode (diartikan) oleh Control Unit. Alur data mengalir dua
arah antara prosesor dan memori.
Ada 4 kategori sistem komputer dalam klasifikasi Flynn:
1. Single Instruction stream – Single Data stream (SISD)
2. Single Instruction stream – Multiple Data stream (SIMD)
3. Multiple Instruction stream – Single Data stream (MISD)
4. Multiple Instruction stream – Multiple Data stream (MIMD)Sistem
Komputer kategori SISD IS CU : Control Unit IS DS PU : Processor Unit CU PU MM
MM : Memory 2. Instruksi dilaksanakan secara berurut tetapi juga boleh overlap
dalam tahapan eksekusi (pipeline) Satu alur instruksi didecode untuk alur data
tunggal.
Sistem Komputer kategori SIMD DS1 PU1 MM1 PE : Processing Element
IS DS2 CU : Control Unit CU PU2 MM2 PU : Processor Unit MM : Memory Modul SM
DSn SM : Shared Memory PUn MMn IS : Instruction Stream DS : Data Stream IS
Beberapa Processor Unit (Processing Element) disupervisi oleh Control Unit yang
sama. Semua Processing Element menerima instruksi yang sama dari control unit
tetapi mengeksekusi data yang berbeda dari alur data yang berbeda pula. Subsistem
memori berisi modul-modul memori. Processor vektor dan processor array termasuk
dalam kategori ini.Sistem Komputer kategori MISD IS DS CU1 PU1 CU2 IS PU2 MM1
MM2 MMn IS CUn PUn DS3. Sejumlah PU , masing-masing menerima instruksi yang
berbeda dan mengoperasikan data yang sama. Output salah satu prosesor menjadi
input bagi prosesor berikutnya. Struktur komputer ini tidak praktis, sehingga
tidak ada komputer yang menggunakannya. Sistem Komputer kategori MIMD IS DS CU1
PU1 MM1 IS DS CU2 PU2 MM2 IS DS CUn PUn MMn Sejumlah prosesor secara simultan
mengeksekusi rangkaian instruksi yang berbeda pada kumpulan data yang berbeda
pula. MIMD dapat berupa multiprosesor dengan memori yang dapat digunakan
bersama (shared memory) atau multikomputer dengan memori yang terdistribusi.
Processor Parallel SIMD MIMD Shared Memory Distributed Memory (Multiprosesor)
(Multikomputer)
4.MIMD dengan memori yang dapat digunakan bersama, semua
prosesornya memiliki akses ke pool memori utama. Multikomputer : MIMD dengan
memori terdistribusi, setiap prosesornya memiliki memori khusus sendiri.
Motivasi pembuatan organisasi multikomputer adalah untuk mengatasi keterbatasan
skala multiprosesor. Karena prosesor-prosesor multikomputer harus
berkomunikasi, maka elemen penting perancangan multikomputer adalah jaringan
interkoneksi yang harus dapat beroperasi seefisien mungkin. Ada beberapa
topologi interkoneksi untuk memberikan kinerja yang efisien. Terdapat trade-off
antara lintasan terpanjang dan jumlah koneksi fisik yang diperlukan.TOPOLOGI JARINGAN
INTERKONEKSI MIMDAda beberapa topologi dasar :L RingL MeshL TreeL Hypercube
TOPOLOGI RING Apabila komunikasinya dua arah di sepanjang ring, maka jarak
maksimum antara dua simpul pada ring dengan n simpul adalah n/2.
5. Paket-paket pesan berukuran tetap digunakan dengan melibatkan
alamat tujuan yang diinginkan. Topologi ini cocok untuk jumlah prosesor yang
relatif sedikit dengan komunikasi data minimal.TOPOLOGI MESH Bentuk mesh yang
paling sederhana adalah array dua dimensi tempat masing-masing simpul saling
terhubung dengan keempat tetangganya. Diameter komunikasi sebuah mesh yang
sederhana adalah 2 (n-1) Koneksi wraparraound pada bagian-bagian ujung akan
mengurangi ukuran diameter menjadi 2 ( n/s ). Topologi mesh ini cocok untuk
hal-hal yang berkaitan dengan algoritma yang berorientasi matriks. TOPOLOGI
TREE Jaringan topologi tree digunakan untuk mendukung algoritma searching dan
sorting.TOPOLOGI HYPERCUBE
6. Topologi hiperkubus menggunakan N = 2n prosesor yang disusun
dalam sebuah kubus berdimensi n, dimana setiap simpul mempunyai n = log2 N link
bidirectional dengan simpul yang berdekatan. Diameter komunikasi hiperkubus
seperti itu sama dengan nKLASIFIKASI FENG Tse Yun Feng mengusulkan pembagian
klasifikasi arsitektur komputer berdasarkan derajat keparalelan (degree of
parallelism). Jumlah bit maksimum yang dapat diproses dalam satu satuan waktu
oleh sistem komputer disebut derajat keparalelan maksimum P. Bila Pi adalah
jumlah bit yang dapat diproses dalam siklus prosesor ke – i (atau periode clock
ke – i), Siklus prosesor T dinyatakan oleh i = 1,2,3, ......, T Maka derajat
keparalelan rata-rataa adalah : T ∑ Pi i =1 Pa = T Biasanya Pi # P. Laju
utilisasi (utilization rate) F sistem komputer dalam siklus T T ∑ Pi Pa i =1 µ=
= P T.P Jika daya komputasi prosesor dipakai penuh, maka Pi = P untuk semua i
dan F = 1 untuk 100% utilisasi. → Laju utilisasi bergantung pada program
aplikasi yang dieksekusi.Feng mengklasifikasi sistem komputer juga menggunakan
parameterpanjang word n, panjang bit slice m. Bit-slice adalah string of bits,
yaitu satu dari setiap word pada posisi bit vertikal yang sama.
7. Misal : TI-ASC mempunyai word length = 64 dan arithmatic
pipeline = 4. Setiap pipe mempunyai 8 pipeline stage. Maka setiap bit-slice
dalam keempat pipe mempunyai 8 x 4 = 32 bit. Dalam klasifikasi Feng, sistem
komputer TI-ASC digambarkan sebagai (64,32) Derajat keparalelan maksimum dari
suatu sistem komputer C, yaitu P(C), digambarkan oleh perkalian antara word
length n dan bit slice length m P(C) = n . mBit Slice Length (m) Word length
(n) Ada 4 tipe Metode Pemrosesan : Word Serial and Bit Serial (WSBS) Word
Paralel and Bit Setial (WPBS) Word Serial and Bit Paralel (WSBP) Word Paralel
and Bit Paralel (WPBP) WSBS disebut Bit serial procesing karena satu bit (n=m=1)
diproses pada satu satuan waktu. Proses : lambat Komputer generasi pertama
8. WPBS (n=1, m>1) disebut BIS procesing ( Bit Slice Procesing)
karenasejumlah m bit slice diproses pada satu satuan waktu.WSBP (n>1, m=1)
disebut Word slice processing karena satu word pada nbit diproses pada satu
satuan waktu. Ditetapkan pada kebanyakan komputer sekarang.WPBP (n>1,
m>1) disebut Fully Paralel Processing (Paralell Processing)disini array dari
n,m bits diproses pada satu satuan waktu. Proses : paling cepat.
Analisis
Klasifikasi arsitektural dalam computer
1. Klasifikasi Flynn 2. Klasifikasi Feng 3. Klasifikasi Händler
1. Klasifikasi Flynn 2. Klasifikasi Feng 3. Klasifikasi Händler
KLASIFIKASI
FLYNN Klasifikasi sistem komputer yang didasarkan pada penggandaan alur
instruksi dan alur data .
Ada 4 kategori sistem komputer dalam klasifikasi Flynn:
1. Single Instruction stream –
Single Data stream (SISD)
2. Single Instruction stream –
Multiple Data stream (SIMD)
3. Multiple Instruction stream – Single Data stream (MISD)
4. Multiple
Instruction stream – Multiple Data
stream (MIMD
Tidak ada komentar:
Posting Komentar