1. Jaringan Interkoneksi
Ada 5 komponen
- CPU
- Memori
- Interface : peralatan yang yangnmembawa pesanmasuk dan keluar dari CPU danMemori
- Penghubung : saluran fisik yang dilalui bit-bituntuk berpindah tempat
- Switch : peralatan yang memiliki banyak portinput dan port output
Komunikasi diantara terminal-terminal yang berbeda harus dapat dilakukan dengan suatu media tertentu. Interkoneksi yang efektif antara prosesor dan modul memorisangat penting dalam lingkungan komputer. Menggunakan arsitektur bertopologi busbukan merupakan solusi yang praktis karena bus hanya sebuah pilihan yang baik ketika digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen dengan jumlah yang sedikit. Jumlah komponen dalam sebuah modul IC bertambah seiring waktu. Oleh karena itu, topologi bus bukan topologi yang cocok untuk kebutuhan interkoneksi komponenkomponen di dalam modul IC. Selain itu juga tidak dapat diskalakan, diuji, dan kurang dapat disesuaikan, serta menghasilkan kinerja toleransi kesalahan yang kecil. Di sisi lain, sebuah crossbar menyediakan interkoneksi penuh diantara semua terminal dari suatu sistem tetapi dianggap sangat kompleks, mahal untuk membuatnya, dan sulit untuk dikendalikan. Untuk alasan ini jaringan interkoneksi merupakan solusi media komunikasi yang baik untuk sistem komputer dan telekomunikasi. Jaringan ini membatasi jalur-jalur diantara terminal komunikasi yang berbeda untuk mengurangi kerumitan dalam menyusun elemen switching.
2. Mesin SIMD & Mesin MMID
Mesin SIMD
Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5 processor. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20, processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).
Prosesor yang memiliki SIMD menawarkan dua keunggulan, yakni:
Data langsung dapat dipahami dalam bentuk blok data, dibandingkan dengan beberapa data yang terpisah secara sendiri-sendiri. Dengan menggunakan blok data, prosesor dapat memuat data secara keseluruhan pada waktu yang sama. Daripada melakukan beberapa instruksi "ambil pixel ini, lalu ambil pixel itu, dst", sebuah prosesor SIMD akan melakukannya dalam sebuah instruksi saja, yaitu "ambil semua pixel itu!" (istilah "semua" adalah nilai yang berbeda dari satu desain ke desain lainnya). Jelas, hal ini dapat mengurangi banyak waktu pemrosesan (akibat instruksi yang dikeluarkan hanya satu untuk sekumpulan data), jika dibandingkan dengan desain prosesor tradisional yang tidak memiliki SIMD (yang memberikan satu instruksi untuk satu data saja). Sistem SIMD umumnya hanya mencakup instruksi-instruksi yang dapat diaplikasikan terhadap semua data dalam satu operasi. Dengan kata lain, sistem SIMD dapat bekerja dengan memuat beberapa titik data secara sekaligus, dan melakukan operasi terhadap titik data secara sekaligus.
Mesin MIMD
Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.
Komputer jenis ini memiliki n unit pemroses yang masing-masing menerima dan mengoperasikan instruksi yang berbeda terhadap aliran data yang sama, dikarenakan setiap unit pemroses memiliki unit pengendali yang berbeda. Keluaran dari satu pemroses menjadi masukan bagi pemroses berikutnya. Belum ada perwujudan nyata dari komputer jenis ini kecuali dalam bentuk prototipe untuk penelitian.
3. Arsitektur Pengganti
Banyak aplikasi yang membutuhkan atau meminta komputasional yang berat pada komputer, dan para arsitek telah meresponnya dengan merancang prosesor khusus untuk memenuhi permintaan ini. Sebagian besar prosesor khusus tersebut merupakan arsitektur flow-control (kontrol arus) dan dengan demikian ia menggunakan counter program.Prosesor ini berbeda dengan komputer penggunaan umum dalam hal kekhususan hardware yang ia sertakan untuk memenuhi aplikasi target tersebut. Contohnya adalah mesin pemrosesan tampilan, mesin artificial intelligence (AI), dan mesin database. Para arsitek merancang mesin pemrosesan tampilan dengan peralatan I/O khusus yang dapat memberikan bandwidth I/O tinggi yang diperlukan untuk memproses dan mendisplay tampilan,dan mereka seringkali menerapkan unit aritmetik pipelined yang khusus diperuntukkan bagi operasi seperti bluriing (pengaburan) dan korelasi tampilan. Para arsitek merancang mesin AI 500 dengan prosesor khusus yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan komputasi simbolik, yang biasanya menggunakan salah satu prosesor untuk mengalokasi memori dan prosesor yang satunya untuk mengklaim kembali memori yang tidak terpakai (kumpulan sampah). Mereka merancang mesin database untuk memberikan fasilitas untuk operasi database kepada peralatan penyimpanan eksternal besar berkecepatan tinggi.
Umumnya, arsitektur penggunaan khusus menggunakan berbagai teknik yang baru saja kita kemukakan. Bagian berikut, yang menutup buku ini, akan membahas secara singkat mengenai dua alternatif bagi arsitektur flow-control konvensional. Salah satunya adalah prosesor dataflow (arus data). Tidak seperti halnya dalam mesin von Neumann, yakni bahwa program menentukan kapan mereka akan menjalankan operasi, prosesor data flow ini adalah availability data yang menentukan kapan prosesor dataflow akan menjalankan operasi.
Kelompok lain dari arsitektur pengganti yang baru-baru ini telah diperkenalkan adalah jaringan neural. Ia agak didasarkan pada sistem biologis dan terdiri atas sejumlah elemen komputasional yang sangat sederhana yang beroperasi secara paralel. Walaupun tidak dirancang sebagai komputer penggunaan umum, namun jaringan neural ini telah menunjukkan bahwa ia bisa digunakan untuk pemrosesan signal dan aplikasi rekognisi pola.
Referensi:
No comments:
Post a Comment