Tugas 2 Softskill_Pengantar Komputasi Modern

Kinerja Komputasi dengan Paralel Processing

Paralel prosessing komputasi adalah proses atau pekerjaan komputasi di komputer dengan memakai suatu bahasa pemrograman yang dijalankan secara paralel pada saat bersamaan. Secara umum komputasi paralel diperlukan untuk meningkatkan kecepatan komputasi bila dibandingkan dengan pemakaian komputasi pada komputer tunggal.

Penggunaan komputasi parallel prosessing merupakan pilihan yang cukup handal untuk saat ini untuk pengolahan data yang besar dan banyak, hal ini apabila dibandingkan dengan membeli suatu super komputer yang harganya sangat mahal maka penggunaan komputasi parallel prosessing merupakan pilihan yang sangat tepat untuk pengolahan data tersebut.

Aspek keamanan merupakan suatu aspek penting dalam sistem parallel prosessing komputasi ini, karena didalam sistem akan banyak berkaitan dengan akses data, hak pengguna, keamanan data, keamanan jaringan terhadap peyerangan sesorang atau bahkan virus sehingga akan menghambat kinerja dari system komputasi ini.

Parallel komputasi adalah melakukan perhitungan komputasi dengan menggunakan 2 atau lebih CPU/Processor dalam suatu komputer yang sama atau komputer yang berbeda dimana dalam hal ini setiap instruksi dibagi kedalam beberapa instruksi kemudian dikirim ke processor yang terlibat komputasi dan dilakukan secara bersamaan. Untuk proses pembagian proses komputasi tersebut dilakukan oleh suatu software yang betugas untuk mengatur komputasi dalam hal makalah ini akan digunakan Message Parsing Interface (MPI).

Perbandingan antara serial komputasi dan parallel komputasi

Pada sistem komputasi parallel terdiri dari beberapa unit prosesor dan beberapa unit memori. Ada dua teknik yang berbeda untuk mengakses data di unit memori, yaitu shared memory address dan message passing. Berdasarkan cara mengorganisasikan memori ini komputer paralel dibedakan menjadi shared memory parallel machine dan distributed memory parallel machine.

Prosesor dan memori ini didalam mesin paralel dapat dihubungkan (interkoneksi) secara statis maupun dinamis. Interkoneksi statis umumnya digunakan oleh distributed memory system (sistem memori terdistribusi). Sambungan langsung peer to peer digunakan untuk menghubungkan semua prosesor. Interkoneksi dinamis umumnya menggunakan switch untuk menghubungkan antar prosesor dan memori.

Komunikasi data pada sistem paralel memori terdistribusi, memerlukan alat bantu komunikasi. Alat bantu yang sering digunakan oleh sistem seperti PC Jaringan pada saat ini adalah standar MPI (Message Passing Interface) atau standar PVM (Parallel Virtual Machine)yang keduanya bekerja diatas TCP/IP communication layer. Kedua standar ini memerlukan fungsi remote access agar dapat menjalankan program pada masing-masing unit prosesor.

Salah satu protocol yang dipergunakan pada komputasi parallel adalah Network File System (NFS), NFS adalah protokol yang dapat membagi sumber daya melalui jaringan. NFS dibuat untuk dapat independent dari jenis mesin, jenis sistem operasi, dan jenis protokol transport yang digunakan. Hal ini dilakukan dengan menggunakan RPC. NFS memperbolehkan user yang telah diijinkan untuk mengakses file-file yang berada di remote host seperti mengakses file yang berada di lokal. Protokol yang digunakan protokol mount menentukan host remote dan jenis file sistem yang akan diakses dan menempatkan di suatu direktori, protokol NFS melakukan I/O pada remote file system. Protokol mount dan protokol NFS bekerja dengan menggunakan RPC dan mengiri dengan protokol TCP dan UDP. Kegunaan dari NFS pada komputasi parallel adalah untuk melakukan sharing data sehingga setiap node slave dapat mengakses program yang sama pada node master.

Software yang diperlukan untuk Parallel komputasi adalah PGI CDK, dimana aplikasi ini telah dilengkapi dengan Cluster Development Kit dimana software ini telah memiliki feature yang lengkap bila ingin melakukan komputasi dengan parallel prosessing karena software ini telah mensupport MPI untuk melakukan perhitungan komputasi.

Tugas 1 Softskill_Pengantar Komputasi Modern

Sejarah Komputer, Kelebihan-Kekurangan dan Penemunya

Sejarah Komputer dan Perkembanganya – Sejak dahulu, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat. Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik

Saat ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu membaca kode barang belanja, sentral telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.

Sejarah Komputer menurut periodenya adalah:

• Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik
• Komputer Generasi Pertama
• Komputer Generasi Kedua
• Komputer Generasi Ketiga
• Komputer Generasi Keempat
• Komputer Generasi Kelima

1. Komputer Generasi Pertama (1946­ – 1959)

Dengan terjadinya Perang Dunia II, negara­negara yang terlibat dalam perang tersebut berusaha mengembangkan untuk mengeksploit potensi strategis yang dimiliki komputer.
Hal ini meningkatkan pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer.
(1) Colassus
(2) Mark I
(3) ENIAC
(4) EDVAC
(5) UNIVAC I
Ciri komputer generasi pertama adalah:
- Penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar)
- Adanya silinder magnetik untuk penyimpanan data.
- Instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu.
- Setiap komputer memiliki program kode­biner yang berbeda yang disebut “bahasa mesin” (machine language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya.

2. Komputer Generasi Kedua (1959­ – 1964)

Stretch dan LARC

Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery­ Rand membuat komputer bernama LARC. Komputer­komputer ini,yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh peneliti atom. Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopulerannya.
Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C. Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan­singakatan untuk menggantikan kode biner.

Pada awal 1960­an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga memiliki komponen­komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan program.

Ciri-ciri komputer pada generasi kedua:

- Penggunaan transistor sehingga ukurannya lebih kecil
- Adanya pengembangan mem

ori inti­magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya
- Penggantian dari bahasa mesin menjadi bahasa Asembly
- Muncul bahasa pemrograman COBOL dan FORTRAN

3. Komputer Generasi Ketiga (1964­ – 1970)

Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian­bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa.

Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen­komponen ke dalam suatu chiptunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen­komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan system operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

Ciri-ciri komputer pada generasi ketiga:

- Penggunaan IC(Intregrated Circuit)
- Ukuran komputer menjadi lebih kecil
- Ditemukannya Sistem Operasi

4. Komputer Generasi Keempat (1979­ – sekarang)

Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen­komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980­ an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal. Ultra­Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer.

Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah

komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor.

Perkembangan yang demikian memungkinkan orang­orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan­perusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada pertengahantahun 1970­an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer­komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spread

sheet. Pada awal 1980­an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.

Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).

IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan system grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.

Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentiu

m III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat. Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara­ cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer­komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

Ciri-ciri komputer pada

generasi keempat:
• Digunakannya LSI, VLSI, ULSI
• Digunakannya mikroprosesor

Banyak kemajuan di bidang disain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model von Neumann. Model von Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi.

Kelebihan Dan Kekurangan Komputer Mainframe

Kelebihan:

1. Memiliki processor yang berjumlah lebih dari satu.
2. Bisa digunakan oleh banyak pengguna (multi user).
3. Dapat membuka beberapa aplikasi dalam waktu bersamaan
4. Menggunakan t eknologi time sharring.
5. Kecepatan kerja processornya hingga 1GOPS (Giga Operations Per Second).

Kekurangan:

1. Karena ukurannya yang besar, maka diperlukan ruangan yang besar untuk menyimpannya.
2. Harganya sangat mahal.
3. Interface dengan pengguna masih menggunakan teks.
4. Kerjanya sangat lama.
5. Membutuhkan daya listrik yang sangat besar.

Nah. yang satu ini pasti sudah tidak aneh lagi bagi kita. Komputer jenis ini sering digunakan oleh berbagai kalangan masyarakat. Komputer ini juga dikatakan lebih hebat daripada komputer mainframe tetapi pasti ada kekuangannya.

Kelebihan Dan Kekurangan Personal Computer (PC)

Kelebihan:

1. Ukurannya yang sangat kecil dibandingkan dengan komputer mainframe.
2. Interfacenya sudah berupa grafik. (GUI)
3. Mudah dioperasikan.
4. Harganya relatif murah.
5. Kerjanya lumayan cepat.

Kekurangan:

1. Tidak bisa digunakan oleh banyak pengguna dalam waktu bersamaan.
2. Tidak bisa digunakan untuk kegiatan yang sangat berat seperti untuk kegiatan penelitian ilmiah dan kegiatan suatu perusahaan.
3. Processor hanya be rjumlah satu.
4. Hanya bisa membuka satu aplikasi dalam waktu yang sama.
5. Tidak dapat memproses data yang sangat besar seperti komputer mainframe.

Charles Babbage yang lahir 26 Desember 1792 adalah

seorang matematikawan dari Inggris yang pertama kali mengemukakan gagasan tentang komputer yang dapat diprogram. Sebagian dari mesin yang dikembangkannya kini dapat dilihat di Musium Sain

s London. Tahun 1991, dengan menggunakan rencana asli dari Babbage, sebuah mesin diferen

sial dikembangkan dan mesin ini da

pat berfungsi secara sempurna, yang membuktikan bahwa gagasan Babbage tentang mesin ini memang dapat diimplementasikan. Charles Babbage meninggal 18 Oktober 1871 pada umur 79 tahun, meninggalkan anak ; Benjamin Herschel Babbage (1815), Charles Whitmore Babbage (1817), Georgiana Whitmore Babbage (1818), Edward Stewart Babbage (1819), Francis Moore Babbage (1821), Dugald Bromheald Babbage (1823), Henry Prevost Babbage (1824), Alexander Forbes Babbage (1827), Timothy grant Babbage (1829)

Pada masa itu, perhitungan dengan menggunakan tabel matematika sering mengalami kesalahan. Babbage ingin mengembangkan cara melakukan perhitungan secara mekanik, sehingga dapat mengurangi kesalahan perhitungan yang sering dilakukan oleh manusia. Saat itu, Babbage mendapat inspirasi dari perkembangan mesin hitung yang dikerjakan oleh Wilhelm Schickard, Blaise Pascal, dan Gottfried Leibniz. Gagasan awal tentang mesin Babbage ditulis dalam bentuk surat yang ditulisnya kepada Masyarakat Astronomi Kerajaan berjudul "Note on the application of machinery to the computation of astronomical and mathematical tables" ("catatan mengenai penerapan mesin bagi penghitungan tabel astronomis dan matematis") tertanggal 14 Juni 1822.

Sejarah Komputer diawali ketika Penemu Inggris Charles Babbage menyelesaikan prinsip-prinsip pemakaian umum komputer digital seabad penuh sebelum perkembangan besar-besaran mesin hitung elektronik terjadi. Mesin yang dirancangnya, yang diberinya nama "mesin analitis" pada pokoknya mampu melaksanakan apa saja yang bisa dilakukan kalkulator modern (meski tidak sama cepatnya, karena "mesin analis" bukanlah dirancang untuk bertenaga listrik). Sayangnya, berhubung teknologi abad ke-19 belumlah cukup maju, Babbage tidak sanggup merampungkan konstruksi "mesin analis" itu, selain memang tidak bisa tidak memerlukan waktu dan biaya besar. Sesudah matinya, gagasannya yang begitu cemerlang nyaris dilupakan orang.

Tahun 1937, tulisan Babbage menjadi perhatian Howard H. Aiken, sarjana tamatan Harvard. Aiken yang juga sedang mencoba menyelesaikan rancangan mesin komputer, tergerak oleh gagasan Babbage. Bekerjasama dengan IBM, Aiken sanggup membuat Mark I, komputer pertama untuk segala keperluan. Dua tahun sesudah Mark I dioperasikan (1946), kelompok insinyur dan penemu lain menyelesaikan ENIAC, mesin hitung elektronik pertama. Sejak itu, kemajuan teknologi komputer berkembang pesat.

Mesin hitung punya pengaruh begitu besar di dunia, malahan akan menjadi lebih penting lagi di masa depan, sumbangan pikiran Babbage terhadap perkembangan komputer tidaklah lebih besar ketimbang Aiken atau ketimbang John Mauchly dan J.O. Eckert (tokoh utama dalam perancangan ENIAC). Atas dasar itu paling sedikit ada tiga pendahulu Babbage (Blaise Pascal, Gottfried Leibniz dan Joseph Marie Jacquard) sudah membuat sumbangan setara dengan Babbage. Pascal, seorang matematikus, filosof dan ilmuwan Perancis menemukan mesin penjumlahan mekanis tahun 1642.

Di tahun 1671 Gottfired Wilhelm Von Leibniz, seorang filosof dan matematikus merancang mesin yang dapat menjumlah, mengurangi, mengalikan dan membagi. Leibniz juga orang pertama yang menunjukkan arti penting "sistem binary," yaitu sistem penjumlahan dengan dua "digit" yang dalam jaman modern ini secara luas digunakan dalam mesin komputer. Dan orang Perancis lainnya, Jacquard, yang di awal abad ke-19 sudah menggunakan sistem pengisian komputer untuk mengawasi alat tenun. Alat tenun Jacquard yang laku deras secara komersial, punya pengaruh besar terhadap pemikiran Babbage. Boleh jadi mempengaruhi juga Herman Hollerith, seorang Amerika yang di penghujung abad 19 menggunakan sistem pengisian komputer untuk membuat kolom data di Biro Sensus.