1. Pipeline & RISC
Dalam bidang
komputasi, pipeline adalah set dari elemen pemroses data yang dihubungkan
secara seri, dimana output dari sebuah elemen adalah input bagi elemen
selanjutnya. Elemen dari sebuah pipeline seringkali dieksekusi dalam parallel,
dan bila demikian maka beberapa buffer storage diletakkan diantara tiap elemen.
Pipeline dapat digunakan untuk CPU maupun mengakses memory (DRAM)
Contoh
pipeline:
-Instruction
pipeline, termasuk RSIC, dimana digunakan dalam CPU untuk membolehkan
pengeksekusian bertumpuk berbagai instruksi dalam sebuah rangkaian sirkuit.
Rangkaian biasanya dibagi menjadi beberapa bagian seperti: instruction decode,
aritmatika/logic, dan register fetch
-Graphic
pipeline, ditemukan dalam GPU yang berisi banyak unit aritmatika ataupun CPU
lengkap, yang mengimplementasikan berbagai tahap dari rendering seperti:
proyeksi perspektif, window clipping, penghitungan warna dan cahaya, dll.)
-Software
pipelines, dimana perintah dapat diberikan dan output dari sebuah operasi
diberikan sebagai input secara otomatis ke perintah berikutnya. Contoh dari
pipeline ini adalah Unix system call pipe.
-HTTP
pipelining, dimana berbagai request dikirimkan tanpa menunggu hasil dari
request pertama.
Implementasi:
-Buffered
synchronous pipelines
-Buffered
asynchronous pipelines
RISC
Dalam sejarah
perangkat keras komputer, beberapa RISC CPU (Reduce Introduction Set Computer
Central Processing Unit) menggunakan solusi arsitektur yang mirip, yang
sekarang dinamakan classic RISC pipeline. Diantara CPU tersebut adalah: MIPS,
SPARC, Motorola 88000, dan kemudian CPU DLX yang dikembangkan untuk edukasi.
5
tahap dasar dalam sebuah mesin RSIC:
IF=
Instruction Fetch
ID=
Instruction Decode
EX=
Execute
MEM=
Memory Access
WB=
Register write back
2. Prosesor Paralel
Dalam
komputer, parallel processing adalah pemrosesan instruksi program dengan
membagi mereka diatara banyak prosesor dengan tujuan untuk menjalankan suatu
program dengan waktu yang lebih singkat. Bentuk awal suatu pemrosesan parallel adalah
menjalankan dua program secara bersamaan. Komputer akan menjalankan sebuah
operasi I/O, dan sambil menunggu program selesai akan menjalankan
processor-intensive program.
Perkembangan
berikutnya adalah multiprogramming. Dalam sistem multiprogramming, beberapa
program yang di-submit oleh user menggunakan prosesor untuk beberapa saat. Dari
sisi pengguna, terlihat bahwa program berjalan secara bersamaan. Masalah yang
dihadapi oleh sistem ini adalah deadlock dan critical section routine.
Kemudian,
diperkenalkan vector processing sebagai usaha untuk menambahkan performa dengan
melakukan lebih dari satu hal pada satu waktu. Mesin menjadi dapat melakukan
satu instruksi (termauk membagi, mengkali, ataupun memanipulasi) dua array
angka. Langkah berikutnya adalah multiprocessing, dalam sistem ini dua atau
lebih prosesor membagi pekerjaan dan dihubungkan dengan konfigurasi
master-slave.
Komputer
parallel kurang lebih dapat diklasifikasikan menurut hardware:
-
Multi-core dan Multi-processor memiliki berbagai processing element dalam satu
mesin, dan
-
Clusters, MPP, dan grid menggunakan beberapa komputer untuk menjalankan suatu
tugas.
Jaringan Interkoneksi
Internet (Interconnected
Network) merupakan jaringan global yang menghubungkan komputer yang
satu dengan lainnya diseluruh dunia. Dengan Internet, komputer dapat saling
terhubung untuk berkomunikasi, berbagi dan memperoleh informasi. Dengan
begitu maraknya informasi dan kegiatan di Internet, menjadikan Internet
seakan-akan sebagai dunia tersendiri yang tanpa batas. Dunia didalam Internet
disebut juga dengan dunia maya (cyberspace). Informasi
dalam Internet umumnya disebarkan melalui suatu halaman website yang dibuat
dengan format bahasa pemrograman HTML (Hypertext
Markup Languange).
Mesin SIMD
SIMD
(Single Instruction, Multiple Data) adalah sebuah kelas dari komputer parallel dalam
Flynn’s taxonomy. Menjelaskan tentang komputer dengan beberapa elemen
pemrosesan yang menjalankan satu operasi yang sama di berbagai data point
secara bersamaan. Ada beberapa komputasi yang berjalan secara bersamaan, namun
hanya satu proses/ instruksi yang diberikan.
SIMD
umumnya digunakan dalam beberapa tugas umum seperti mengatur kontras pada
sebuah gambar digital maupun volume dalam sebuah audio digital. Penggunaan SIMD
pertamakali adalah pada tahun awal 1970 oleh vector supercomputer seperti CDC
Star-100 dan Texas Instruments ASC.
Mesin MIMD
MIMD
(Multiple Instruction, Multiple Data) adalah teknik yang dipakai untuk mencapai
paralelisme. Mesing yang menggunakan MIMD memiliki beberapa prosesor yang berfungsi
secara asinkronus dan independen. Setiap prosesor menjalankan tugas yang
berbeda-beda di berbagai bagian data. Arsitektur MIMD digunakan pada desain
dengan bantuan komputer/proses manufaktur dengan bantuan komputer, simulasi,
dan modeling. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5,
HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.
Arsitektur Pengganti
Dalam
bidang teknik komputer, arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau
struktur pengoperasian dasar dalam komputer atau bisa dikatakan rencana cetak
biru dan deskripsi fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain
secara langsung atau ridak langsung.
Sumber:
https://en.wikipedia.org/wiki/Pipeline_(computing)
https://techterms.com/definition/pipeline
https://en.wikipedia.org/wiki/Classic_RISC_pipeline
https://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_computing
https://en.wikipedia.org/wiki/SIMD
https://en.wikipedia.org/wiki/MIMD
http://searchdatacenter.techtarget.com/definition/parallel-processing
