Komputasi vektor

  Perkembangan aplikasi berada diluar kemampuan mainframe modern. Terdapat kebutuhan komputer untuk menyelesaikan masalah matematika proses yang sebenarnya seperti yang terdapat pada bidang aerodinamika, seismologi, meteorologi, fisika atom dll. Umumnya masalah tersebut ditandai dengan kebutuhan perhitungan berpresisi tinggi dan program yang secara berulang melakukan operasi-operasi aritmetik terhadap larik bilangan dalam jumlah besar. Untuk mengatasi masalah tersebut maka dibuat super komputer. Mesin ini mampu melakukan ratusan juta operasi perdetik untuk keperluan kalkulasi numerik.

Berbeda dengan mainframe yang dirancang untuk pemrograman multi dan I/O secara intensif. Ada sistem jenis lain yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan komputasi vektor. Sistem ini dikenal dengan prosesor larik. Walaupun super komputer dioptimasikan untuk kebutuhan komputasi vektor, namun pada dasarnya ia memiliki kemamppuan menangani tugas-tugas pengolahan skalar dan pengolahan data yang umum. Pada pengolahan larik tidak mencakup pengolahan skalar, pengolah larik dipasang sebagai perangkat periperal baik oleh pengguna mainframe maupun pengguna komputer kecil untuk menjalankan bagian-bagian yang divektorkan pada suatu program.

Terdapat tiga organisasi prosesor yang penting :

– ALU pipeline

– Prosesor paralel

– ALU paralel

  Operassi vektor dapat ditingkatkan lebih lanjut apabila elemen-elemen vektor terdapat didalam register seperti terlihat pada gambar (a) dibawah ini. Semua elemen operand vektor dimuatkan sebagai sebuah blok ke dalam register vektor yang sebenarnya hanya berupa bank register-register yang identik dan besar. Hasilnya juga disimpan didalam suatu register vektor. Sebagian operasi hanya melibatkan penggunaan register dan hanya operasi pemuatan dan penyimpanan awal serta akhir operasi vektor memerlukan akses ke memori.

  Cara lain untuk mendapatkan pengolahan vektor adalah dengan menggunakan ALU berjumlah jamak pada prosesor tunggal dibawah kendali kontrol unit. Unit kontrol mengirimkan data ke ALU hingga ALU tersebut dapat berfungsi secara paralel. Dapat pula menggunakan pipeline pada tiap ALU yang paralel. Seperti halnya pipeline, organisasi ALU paralel cocok untuk pengolahan vektor. Unit kontrol mengirimkan elemen-elemen vektor ke ALU sampai seluruh elemen tersebut selesai diproses. Jenis organisasi ini lebih kompleks dibanding prosesor dengan ALU tunggal.

  Cara yang terakhir untuk pengolahan vektor dapat diperoleh dengan menggunakan prosesor paralel berjumlah banyak. Diperlukan pembagian tugas menjadi beberapa proses yang akan dieksekusi secara paralel.

Organisasi ini efektif bila terdapat software dan hardware untuk keperluan organisasi prosesor paralel yang efektif.

  Organisasi komputer dapat dibedakan menurut jumlah unit kontrolnya. Unit kontrol berjumlah banyak mengimplementasikan sejumlah prosesor. Apabila sejumlah prosesor dapat berfungsi secara kooperatif maka prosesor tersebut disebut prosesor paralel.