Analisis Sistem Komputasi Paralel pada Infrastruktur Komputasi Grid

b. Jenis arsitektur komputer paralel 

1. SISD (Single Instruction, Single Data) Arsitektur ini mewakili komputer serial dengan hanya satu prosesor dan satu aliran input data (memori), sehingga hanya satu tugas yang dapat dilakukan pada satu waktu. 

Arsitektur von Neumann termasuk dalam tipe ini. Hanya SISD yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini karena model ini hanya menggunakan satu prosesor. 

Oleh karena itu, model ini dapat disebut sebagai model kalkulasi tunggal. Tiga model lainnya dihitung secara paralel, tetapi menggunakan beberapa prosesor. Contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1, dan PDP1. 

2. SIMD (Single Instruction, Multiple Data). Dalam arsitektur ini, eksekusi instruksi dilakukan oleh beberapa prosesor pada saat yang sama, dan satu prosesor dapat menggunakan data yang berbeda dari yang lain. 

Fitur lain dari arsitektur ini adalah aliran deterministik eksekusi instruksi (keadaan instruksi dan data pada setiap titik waktu dapat dengan mudah diidentifikasi). 

Arsitektur ini cocok untuk program yang dapat dibagi menjadi tugas dalam urutan tinggi, seperti sistem pemrosesan grafis. SIMD menggunakan banyak prosesor dengan instruksi yang sama, tetapi setiap prosesor memproses data secara berbeda. Misalnya, Anda ingin menemukan 27 angka dalam urutan 100 angka dan menggunakan 5 prosesor. 

Setiap prosesor menggunakan algoritma atau instruksi yang sama, tetapi memproses data yang berbeda. Misalnya prosesor 1 memproses data dari baris/urutan pertama ke urutan ke-20, prosesor 2 memproses data dari urutan 21 hingga urutan 40, dan data dari prosesor lainnya. Contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thinking Machine CM-2, dan Cell Processor (GPU). 

3. MISD (Multiple Instruction, Single Data) Dalam arsitektur ini, instruksi yang berbeda dieksekusi secara bersamaan oleh beberapa prosesor yang menggunakan data yang sama. Arsitektur ini tidak terlalu populer karena ada beberapa masalah yang memerlukan solusi dengan menggunakan properti dari arsitektur ini. Contoh masalah yang mungkin memerlukan arsitektur ini mencakup beberapa filter frekuensi dan kemampuan dekripsi yang menggunakan beberapa algoritme kriptografi secara bersamaan. 

MISD menggunakan beberapa prosesor, masingmasing menggunakan instruksi yang berbeda, tetapi memproses data yang sama. Ini adalah kebalikan dari model SIMD. Misalnya, Anda dapat menggunakan kasus yang sama dengan contoh model SIMD, tetapi dengan solusi yang berbeda. Di MISD, komputer ke-1, ke-2, ke-3, ke-4, dan ke-5 semuanya memproses data dalam urutan 1 hingga 100, tetapi algoritma yang digunakan untuk metode pencarian adalah per prosesor, tergantung pada. Sampai saat ini, tidak ada komputer yang menggunakan model MISD. 

4. MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data). Dalam arsitektur ini, beberapa prosesor dapat mengeksekusi instruksi yang berbeda, dan setiap prosesor menggunakan data yang berbeda. Eksekusi instruksi dalam arsitektur ini dapat sinkron (jumlah instruksi yang sama dieksekusi oleh semua prosesor selama periode waktu tertentu) atau asinkron, deterministik, atau non-deterministik. Selain itu, arsitektur ini bekerja sesuai dengan karakteristik ketiga arsitektur sebelumnya.