Pemrograman CUDA GPU

CUDA (Compute Unified Device Architecture) adalah suatu skema yang dibuat oleh NVIDIA agar NVIDIA selaku GPU(Graphic Processing Unit) mampu melakukan komputasi tidak hanya untuk pengolahan grafis namun juga untuk tujuan umum. Jadi, dengan CUDA, kita dapat memanfaatkan cukup banyak processor yang dimiliki oleh NVIDIA untuk berbagai perhitungan. GPU yang ada  saat ini seperti ATI pun sudah memiliki banyak processor di dalamnya. Pada ATI, skema yang mereka bangun disebut ATI Stream.

Dalam permainan komputer industri, GPU yang digunakan tidak hanya untuk rendering grafis tetapi juga dalam perhitungan fisika permainan (efek fisik seperti puing-puing, asap, api, cairan), contoh termasuk PhysX dan Bullet . CUDA juga telah digunakan untuk mempercepat aplikasi non-grafis dalam biologi komputasi , kriptografi dan bidang lainnya oleh urutan besarnya atau lebih.

beberapa kelebihan dari pemrograman CUDA :

• Tersebar membaca – kode dapat membaca dari alamat sewenang-wenang dalam memori.
• Memori bersama – CUDA memperlihatkan cepat memori bersama wilayah (sampai 48KB per Multi-Processor) yang dapat dibagi di antara benang. Ini dapat digunakan sebagai cache dikelola pengguna, memungkinkan bandwidth yang lebih tinggi daripada yang mungkin menggunakan pencarian tekstur.
• Download lebih cepat dan readbacks ke dan dari GPU.
• Dukungan penuh untuk integer dan bitwise operasi, termasuk pencarian tekstur bulat.

http://seto.citravision.com/berita-51-parallel-computation–pengantarpemrograman-cuda-gpu.html

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Message Passing dan OpenMP

Message Passing

Message passing itu adalah teknik untuk mengatur suatu alu komunikasi messaging terhadap proses pada sebuah sistem. Suatu proses mengirimkan message yang mewakili suatu request, Message di sampaikan ke penerima yang kemudian memproses request tsb dan mengirim pesan balasan. Kemudian, balasan tersebut memicu request lainnya, yang berlanjut pada balasan berikutnya dan seterusnya. Operasi dasar yang dibutuhkan untuk mendukung paradigma message passing adalah send dan receive. Jadi Message Passing ini bentuk komunikasi yang digunakan oleh komputasi parallel yang udah kita bahas sebelumnya. Objek dalam message passing di distribusikan menggunakan metode sistem remote doa seperti : ONC RPC , CORBA , Java RMI , DCOM , SOAP , . NET Remoting , CTO , QNX Neutrino RTOS , OpenBinder , D-Bus , Unison RTOS.

 

openMP(Open Multi Processing)

OpenMP adalah sebuah antarmuka pemrograman aplikasi (API) yang mendukung multi processingshared memory pemrograman di C, C++ dan Fortran pada berbagai arsitektur, termasuk Unix dan Microsoft Windows platform. OpenMP Terdiri dari satu set perintah kompiler,perpustakaan rutinitas, danvariabel lingkungan yang mempengaruhi run-time. Banyak Aplikasi dibangun dengan model hibrida pemrograman paralel dapat dijalankan pada komputer cluster dengan menggunakan OpenMP dan Message Passing Interface (MPI), atau lebih transparan dengan menggunakan ekstensi OpenMP non-shared memory systems. OpenMP dikelola oleh nirlaba teknologi konsorsium OpenMP Arsitektur Review Board (ARB atau OpenMP), bersama-sama didefinisikan oleh sekelompok perangkat keras komputer utama dan vendor perangkat lunak, termasuk AMD , IBM , Intel , Cray , HP , Fujitsu , Nvidia , NEC , Microsoft , Texas Instruments , Oracle Corporation , dan banyak lagi.

http://seto.citravision.com/berita-50-parallel-computation–pengantar-message-passing-openmp.html

http://djuneardy.blogspot.co.id/2015/05/konsep-arsitektur-paralel-pemrosesan.html

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Thread Programming

Dalam pemrograman komputer, sebuah thread adalah informasi terkait dengan penggunaan sebuah program tunggal yang dapat menangani beberapa pengguna secara bersamaan. Dari program point-of-view, sebuah thread adalah informasi yang dibutuhkan untuk melayani satu pengguna individu atau permintaan layanan tertentu.

Static Threading

Teknik ini biasa digunakan untuk komputer dengan chip multiprocessors dan jenis komputer shared-memory lainnya. Teknik ini memungkinkan thread berbagi memori yang tersedia, menggunakan program counter dan mengeksekusi program secara independen.

Dynamic Multithreading

Teknik ini merupakan pengembangan dari teknik static threading yang bertujuan untuk kemudahan karena programmer tidak harus pusing dengan protokol komunikasi, load balancing, dan kerumitan lain yang ada pada static threading. Concurrency platform ini menyediakan scheduler yang melakukan load balacing secara otomatis. Walaupun platformnya masih dalam pengembangan namun secara umum mendukung dua fitur : nested parallelism dan parallel loops.

http://seto.citravision.com/berita-49-parallel-computation—pengantar-thread-programming.html

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Architectural Parallel Computer

Arsitektur komputer paralel ada beberapa versi pengertian. Di sini saya akan menjelaskan sedikit tentang arsitektur komputer menurut Flynn. Sesuai taksonomi Flynn, seorang Designer Processor, Organisasi Prosesor dibagi menjadi 4 :

SISD

Single Instruction – Single Data. Komputer ini memiliki hanya satu prosesor dan satu instruksi yang dieksekusi secara serial. Komputer ini adalah tipe komputer konvensional. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.

SIMD

Single Instruction – Multiple Data. Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor, tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi secara paralel pada data yang berbeda pada level lock-step. Komputer vektor adalah salah satu komputer paralel yang menggunakan arsitektur ini. 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).

MISD

Multiple Instructions – Single Data. Teorinya komputer ini memiliki satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara paralel. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD karena sistemnya tidak mudah.

MIMD

Multiple Instructions – Multiple Data. Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi lebih dari satu instruksi secara paralel. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.

Sistem komputer paralel dibedakan dari cara kerja memorinya menjadi shared memory dan distributed memory. Shared memory berarti memori tunggal diakses oleh satu atau lebih prosesor untuk menjalankan instruksi sedangkan distributed memory berarti setiap prosesor memiliki memori sendiri untuk menjalankan instruksi. Komponen-komponen utama dari arsitektur komputer paralel cluster PC antara lain:

• Prosesor (CPU). Bagian paling penting dalam sistem, untuk multicore terdapat lebih dari satu core yang mengakses sebuah memori (shared memory).
• Memori. Bagian ini dapat diperinci lagi menjadi beberapa bagian penyusunnya seperti RAM, cache memory dan memori eksternal.
• Sistem Operasi. Software dasar untuk menjalankan sistem komputer.
• Cluster Middleware. Antarmuka antara hardware dan software.
• Programming Environment dan Software Tools. Software yang digunakan untuk pemrograman paralel termasuk software pendukungnya.
• User Interface. Software yang menjadi perantara hardware dengan user.
• Aplikasi. Software berisi program permasalahan yang akan diselesaikan.
• Jaringan. Penghubung satu PC (prosesor) dengan PC yang lain sehingga memungkinkan pemanfaatan sumberdaya secara simultan.

http://seto.citravision.com/berita-48-parallel-computation–architectural-parallel-computer.html

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Distributed Processing

Pemrosesan paralel adalah proses pengolahan data yang berfungsi memecah beban besar menjadi beberapa beban kecil untuk mempercepat proses penyelesaian masalah di mana satu set data diolah dengan pengolahan bagian yang berbeda dari data pada waktu yang sama secara simultan atau bersamaan pada sebuah komputer.

Data didistribusikan menggunakan pemrosesan paralel pada beberapa mesin. Salah satu contoh dari hal ini adalah bagaimana beberapa komunitas memungkinkan pengguna untuk mendaftar dan mendedikasikan komputer mereka sendiri untuk memproses beberapa data set yang diberikan kepada mereka oleh server. Ketika ribuan pengguna mendaftar untuk ini, banyak data dapat diproses dalam jumlah yang sangat singkat.

http://seto.citravision.com/berita-47-parallel-computation–distributed-processing.html

http://ikapuchhino.blogspot.co.id/2015/06/komputasi-paralel.html

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Paralel Computation Concept

Komputasi Paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Pemrosesan paralel dalam sebuah komputer dapat didefinisikan sebagai pelaksanaan instruksi-instruksi secara bersamaan waktunya. Hal ini dapat menyebabkan pelaksanaan kejadian-kejadian (1) dalam interval waktu yang sama, (2) dalam waktu yang bersamaan atau (3) dalam rentang waktu yang saling tumpang tindih.

Konsep keparalelan itu sendiri dapat ditinjau dari aspek design mesin paralel, perkembangan bahasa pemrograman paralel atau dari aspek pembangunan dan analisis algoritma paralel. Algoritma paralel itu sendiri lebih banyak difokuskan kepada algoritma untuk menyelesaikan masalah numerik, karena masalah numerik merupakan salah satu masalah yang memerlukan kecepatan komputasi yang sangat tinggi. Tujuan dari komputasi paralel adalah meningkatkan kinerja komputer dalam menyelesaikan berbagai masalah. Dengan membagi sebuah masalah besar ke dalam beberapa masalah kecil, membuat kinerja menjadi cepat.

http://rrezzablog.blogspot.com/2009/11/parallel-processing.html
http://djuneardy.blogspot.co.id/2015/05/konsep-arsitektur-paralel-pemrosesan.html
http://ikapuchhino.blogspot.co.id/2015/06/komputasi-paralel.html

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Algoritma Shor

Algoritma Shor adalah algoritma kuantum, yaitu suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma shor menjelaskan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap bilangan interger atau bulat yang besar. Algoritma Shor ditemukan pada tahun 1994 oleh Peter Shor. Algoritma Shor memanfaatkan paralelisme kuantum untuk melakukan jumlah eksponensial operasi dalam satu langkah.  Algoritma Shor dapat digunakan untuk memecahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak digunakan skema RSA.

http://zhrfatima.blogspot.co.id/2013/06/quantum-computing.html

http://mojomakearocket.blogspot.co.id/2015/04/tugas-softskill-pertemuan-2-quantum.html

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Quantum Gates

Quantum Gates / Gerbang Quantum merupakan sebuah aturan logika / gerbang logika yang berlaku pada quantum computing. Quantum Gates (Gerbang Kuantum) digunakan untuk memanipulasi sebuah qubit, Cara kerja gerbang kuantum mirip dengan gerbang logika klasik. Gerbang logika klasik mengambil bit sebagai input, mengevaluasi dan memproses input dan menghasilkan bit baru sebagai output. Setiap kuantum perhitungan dapat dipecah menjadi urutan gerbang logika kuantum yang bekerja pada hanya beberapa qubit pada suatu waktu.

http://zhrfatima.blogspot.co.id/2013/06/quantum-computing.html

http://djuneardy.blogspot.co.id/2015/04/quantum-computing-entanglement.html

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Pengoperasian Data Qubit

Qubit atau kuantum bit adalah mitra dalam komputasi kuantum dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Dalam komputasi kuantum unit dasar dari informasi adalah qubit (quantum bit). Sama halnya seperti bit yang merupakan objek ideal yang diabstraksi dari prinsip-prinsip fisika klasik, qubit adalah objek quantum ideal yang diabstraksi dari prinsip-prinsip mekanika quantum. Bit digambarkan oleh statusnya, 0 atau 1. Begitu pula, qubit digambarkan oleh status quantumnya. Status-status qubit sama seperti titik-titik di permukaan bola, di mana 0 dan 1 sebagai kutub selatan dan utara.

http://djuneardy.blogspot.co.id/2015/04/quantum-computing-entanglement.html

https://amoekinspirasi.wordpress.com/2014/05/15/pengertian-quantum-computing-dan-implementasinya/

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website

Entanglement

Entanglement adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan mereka. Sedangkan pengertian lainnya mengenai entanglement, Quantum entanglement adalah bagian dari fenomena quantum mechanical yang menyatakan bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan mempunyai hubungan dengan objek lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri dan terpisah dengan objek lainnya. Salah satu contoh penerapan entanglement adalah pembuatan komputer yang sangat cepat beberapa tahun belakangan ini.

http://crows-haikal.blogspot.co.id/2015/08/quantum-computing-entanglement.html

 

TikaNesia – Jasa Pembuatan Website