Superkomputer adalah komputer yang sangat kuat yang mencakup arsitektur, sumber daya & komponen yang memberikan daya komputasi yang sangat besar kepada konsumen. Sebuah superkomputer juga mengandung sejumlah besar prosesor yang melakukan jutaan atau miliaran perhitungan setiap detik. Jadi komputer ini dapat melakukan banyak tugas dalam beberapa detik. Ada tiga jenis komputer cluster superkomputer yang terhubung erat yang bekerja bersama seperti satu unit. Komputer komoditas dapat terhubung ke latensi rendah & LAN bandwidth tinggi dan akhirnya komputer pemrosesan vektor yang bergantung pada prosesor array atau vektor. Prosesor array seperti CPU yang membantu dalam melakukan operasi matematika pada berbagai elemen data. Prosesor array paling terkenal adalah komputer ILLIAC IV yang dirancang oleh Burroughs Corporation. Artikel ini membahas ikhtisar dari sebuah prosesor larik - bekerja, jenis & aplikasi.
Apa itu Prosesor Array?
Sebuah prosesor yang digunakan untuk melakukan perhitungan yang berbeda pada sejumlah besar data disebut prosesor array. Istilah lain yang digunakan untuk prosesor ini adalah prosesor vektor atau multiprosesor. Prosesor ini hanya melakukan instruksi tunggal pada satu waktu pada array data. Prosesor ini bekerja dengan kumpulan data yang sangat besar untuk menjalankan perhitungan. Jadi, mereka terutama digunakan untuk meningkatkan kinerja komputer.
Arsitektur Prosesor Array
Prosesor array mencakup sejumlah ALU (Unit Logika Aritmatika) yang memungkinkan semua elemen array diproses bersama. Setiap ALU dalam prosesor dilengkapi dengan memori lokal yang dikenal sebagai Processing Element atau PE. Arsitektur prosesor ini ditunjukkan di bawah ini. Dengan menggunakan prosesor ini, satu instruksi dikeluarkan melalui unit kontrol & instruksi itu hanya diterapkan ke sejumlah kumpulan data secara bersamaan. Dengan menggunakan satu instruksi, operasi serupa dilakukan pada array data yang membuatnya cocok untuk perhitungan vektor.
Arsitektur pemrosesan array dikenal sebagai array atau matriks 2 dimensi. Arsitektur ini diimplementasikan oleh prosesor dua dimensi. Di prosesor ini, CPU mengeluarkan satu instruksi & setelah itu, diterapkan ke no. data secara bersamaan. Arsitektur ini terutama bergantung pada fakta bahwa semua kumpulan data bekerja pada instruksi yang serupa, namun, jika kumpulan data ini saling bergantung, tidak mungkin menerapkan pemrosesan paralel. Dengan demikian prosesor ini berkontribusi secara efisien & meningkatkan kecepatan pemrosesan dibandingkan dengan seluruh instruksi.
Cara Kerja Prosesor Array
Prosesor array memiliki arsitektur yang terutama dirancang untuk memproses array angka. Arsitektur prosesor ini berisi sejumlah prosesor yang bekerja secara bersamaan, masing-masing menangani satu elemen larik, sehingga satu operasi diterapkan ke semua elemen larik secara paralel. Untuk mendapatkan efek yang sama dalam prosesor konvensional, operasi harus diterapkan ke setiap elemen larik secara berurutan dan jauh lebih lambat.
Prosesor ini adalah unit mandiri yang terhubung ke komputer utama melalui bus internal atau port I/O. Prosesor ini meningkatkan kecepatan pemrosesan instruksi secara keseluruhan. Prosesor ini beroperasi secara asinkron dari CPU host untuk meningkatkan kapasitas sistem secara keseluruhan. Prosesor ini adalah alat yang sangat kuat yang menangani masalah dengan paralelisme tingkat tinggi.
Jenis Prosesor Array
Ada dua jenis prosesor array seperti; terpasang dan SIMD yang dibahas di bawah ini.
Prosesor Array Terlampir
Prosesor tambahan seperti prosesor array terlampir ditunjukkan di bawah ini. Prosesor ini hanya terhubung ke komputer untuk meningkatkan kinerja mesin dalam tugas komputasi numerik. Prosesor ini terhubung ke General Purpose Computer melalui antarmuka I/O dan antarmuka memori lokal di mana kedua memori seperti memori utama & lokal terhubung. Prosesor ini mencapai kinerja tinggi melalui pemrosesan paralel oleh beberapa unit fungsional.
Prosesor Array SIMD
Prosesor SIMD (‘Single Instruction and Multiple Data Stream’) adalah komputer dengan beberapa unit pemrosesan yang beroperasi secara paralel. Unit pemrosesan ini melakukan operasi yang sama dalam sinkronisasi di bawah pengawasan unit kontrol bersama (CCU). Prosesor SIMD mencakup satu set PE identik (elemen pemrosesan) di mana setiap PES memiliki memori lokal.
Prosesor ini mencakup unit kontrol utama dan memori utama. Unit kontrol utama dalam prosesor mengontrol pengoperasian elemen pemrosesan. Dan juga, menerjemahkan instruksi & menentukan bagaimana instruksi dijalankan. Jadi, jika instruksinya adalah kontrol program atau skalar maka dieksekusi langsung di unit kontrol master. Memori utama terutama digunakan untuk menyimpan program sementara setiap unit pemrosesan menggunakan operan yang disimpan di memori lokalnya.
Keuntungan
Keuntungan dari prosesor array meliputi yang berikut ini.
- Prosesor array meningkatkan kecepatan pemrosesan seluruh instruksi.
- Prosesor ini berjalan secara asinkron dari CPU host, kapasitas keseluruhan sistem ditingkatkan.
Prosesor ini menyertakan memori lokalnya sendiri yang menyediakan memori ekstra untuk sistem. Jadi ini merupakan pertimbangan penting untuk sistem melalui ruang alamat atau memori fisik yang terbatas. - Prosesor ini hanya melakukan perhitungan pada sejumlah besar data.
- Ini adalah alat yang sangat kuat yang membantu menangani masalah dengan tingkat paralelisme yang tinggi.
- Prosesor ini mencakup sejumlah ALU yang memungkinkan semua elemen array diproses secara bersamaan.
- Secara umum, perangkat I/O dari sistem larik prosesor ini sangat efisien dalam memasok data yang diperlukan ke memori secara langsung.
- Keuntungan utama menggunakan prosesor ini dengan berbagai sensor adalah tapak yang lebih tipis.
Aplikasi
Itu aplikasi prosesor array termasuk berikut ini.
- Prosesor ini digunakan dalam aplikasi medis dan astronomi.
- Ini sangat membantu dalam perbaikan bicara.
- Ini digunakan dalam sonar dan radar sistem.
- Ini berlaku dalam anti-jamming, eksplorasi seismik & komunikasi nirkabel .
- Prosesor ini terhubung ke komputer tujuan umum untuk meningkatkan kinerja komputer dalam tugas komputasi aritmatika. Sehingga mencapai kinerja tinggi melalui pemrosesan paralel oleh beberapa unit fungsional.
Jadi, ini adalah ikhtisar prosesor array yang memiliki arsitektur khusus untuk menangani array numerik. Ini prosesor dirancang sebagai unit independen dan terhubung ke komputer melalui bus internal atau port I/O. Komputer ILLIAC IV adalah prosesor array SIMD paling terkenal yang dirancang oleh Burroughs Corporation . Prosesor array & prosesor vektor keduanya sama dengan sedikit perbedaan. Perbedaan kedua prosesor ini adalah; prosesor vektor menggunakan beberapa pipa vektor tetapi prosesor array menggunakan no. pemrosesan elemen untuk bekerja secara paralel. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu a prosesor ?
