| Kredit | : | 2 SKS Kuliah, 0 SKS Praktikum |
| Dosen | : | Eko Didik Widianto (Lab Embedded, Siskom Undip) email: didik@at@undip(dot)ac(dot)id |
| Metode pembelajaran | : | tatap muka (2 x 50 menit), presentasi materi, diskusi, tugas, diskusi kelompok |
| Durasi | : | ±14 Minggu |
Deskripsi Kuliah
Dalam kuliah TSK-617 ini, mahasiswa akan belajar teknik-teknik pemrosesan paralel, meliputi konsep sistem komputer paralel, arsitektur, model dan pemrograman paralel untuk aplikasi komputasional. Pemrograman paralel untuk memecahkan problem matematis dilakukan untuk dijalankan di atas mesin paralel dengan arsitektur memori bersama (shared memory) dan arsitektur memori terdistribusi. Model pemrograman thread digunakan untuk mesin dengan arsitektur memori bersama, yaitu komputer multiprosesor simetrik (SMP,symmetric multiprocessor). Model pemrograman message passing (MP) digunakan di mesin dengan arsitektur memori terdistribusi.
Materi pembelajaran meliputi:
- Konsep pengolahan paralel: latar belakang kebutuhan, perbandingannya dengan pengolahan serial dalam memecahkan problem komputasional dan faktor speedup (hukum Amdahl) serta taksonomi pengolahan data/instruksi (Flynn);
- Arsitektur komputer paralel, meliputi arsitektur shared memory, distributed dan hybrid;
- Model pemrograman paralel berbasis thread dan message passing serta implementasinya masing-masing di arsitektur komputer paralel;
- Pemrograman paralel di komputer SMP menggunakan pustaka POSIX thread (pthread) dan OpenMP untuk memecahkan problem matematis, misalnya operasi perkalian matrik. Pemrograman paralel menggunakan model thread;
- Pemrograman paralel di sistem terdistribusi menggunakan model message passing dengan pustaka MPI (message passing interface);
- Performansi program paralelnya dalam hal speedup terhadap pengolahan serial;
Jadwal (lihat jadwal lengkap dan informasinya)
- tiap hari Kamis jam 7.50 – 09.30
Standar Kompetensi
Setelah menyelesaikan pembelajaran kuliah ini, mahasiswa akan mampu mendesain program paralel untuk memecahkan problem-problem matematis menggunakan konsep dan teknik pemrosesan paralel, yaitu:
- mampu membuat program paralel dengan model thread di sistem komputer SMP menggunakan POSIX thread dan OpenMP;
- mampu membuat program paralel dengan model message-passing di sistem terdistribusi menggunakan MPI;
- mampu untuk mengimplementasikan teknik-teknik pemrograman paralel untuk memecahkan problem komputasi;
- mampu menganalisis faktor speedup yang diperoleh dari program paralel tersebut;
Ketentuan dan Sistem Evaluasi
| No | Evaluasi | Bobot |
|---|---|---|
| 1 | Tugas | 30% |
| 2 | Ujian Tengah Semester | 30% |
| 3 | Ujian Akhir Semester | 40% |
Referensi:
- Technical Report No. UCB/EECS-2006-183: The Landscape of Parallel Computing Research: A View from Berkeley
- Message Passing Interface Forum, “MPI: A Message-Passing Interface Standard v2.2”, 2009
- Website:
- OpenMP resources: http://openmp.org/wp/resources/. Berisi tutorial, handout dan contoh pemrograman paralel menggunakan OpenMP;
- MPI Official website: http://www.mpi-forum.org/. Berisi dokumen standar dan guide untuk MPI;
- POSIX Threads Programming: https://computing.llnl.gov/tutorials/pthreads/
- Buku/Teksbook:
- David Culler J.P. Singh, “Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach”, Morgan Kaufmann, 1999
- Kai Hwang, Zhiwei Xu, “Scalable Parallel Computing: Technology, Architecture, Programming”, McGraw Hill, 1998
- Behrooz Parhami, “Introduction to Parallel Processing: Algorithms and Architectures”, Kluwer Academic Publishers, 2002
Satuan Acara Pengajaran (SAP)
Kegiatan kuliah direncanakan selama 14 kali pertemuan (lihatGBPP&SAP-TSK617-PengolahanParalel)
| # | Bahasan | Referensi |
|---|---|---|
| 1 | Pengantar Pengolahan Paralel (update: 8/3/12) Kapasitas prosesor berdasarkan hukum Moore * Latar belakang perlunya riset dan teknik pengolahan paralel: manufacturability dan densitas power * Pengolahan serial vs paralel dan faktor speedup * Top500 high performance computer Kompetensi Dasar/KD1:
| |
| 2 | Konsep Dasar Pengolahan Paralel (Update: 13/3/2012) Definisi pengolahan paralel * Sumber-sumber daya komputer paralel beserta karakteristiknya * Kebutuhan pengolahan paralel untuk computional science * Contoh sistem pengolahan paralel yang ada saat ini * Taksonomi Flynn: SISD, MISD, SIMD dan MIMD * Arsitektur Komputer Paralel: Shared memory, distributed dan hybrid Kompetensi Dasar/KD2:
| |
| 3 | Model Pemrograman Paralel (Update: 15/3/2012) Model shared memory * Model thread * Proses dan thread * Model message passing Kompetensi Dasar/KD4:
| |
| 4 | Pemrograman Multi-Thread di Arsitektur Memori Shared (Update: 2/4/2012) Proses dan memori * Memori shared dan pemrograman * Thread * Posix Thread dan OpenMP Kompetensi Dasar/KD5:
| |
| 5,6, 7 | Pemrograman POSIX thread ( Slide#1, Slide#2) Pthread * API pthread * Manajemen thread: create, passing argument, join, detach, manajemen stack * Mutex * Variabel kondisional Kompetensi Dasar/KD6,7:
| |
| 8,9,10 | Pemrograman OpenMP (slide#1) Dasar-dasar OpenMP * Membuat thread * Sinkronisasi * Loop paralel * Environment data * For dan section * Model memori Kompetensi Dasar / KD8,9,10:
| |
| 11 | Arsitektur Mesin Terdistribusi (slide) Distributed Memory Multiprocessor * Topologi jaringan * Message Passing * Grid computing Kompetensi Dasar/KD8:
| |
| 12,13,14 | Pemrograman dengan Message Passing Interface (MPI)(slide) Istilah dan konvensi MPI * Komunikasi point-to-point * Komunikasi blocking dan non-blocking * Data type * Komunikasi kolektif * Grup, konteks, komunikator dan caching * Topologi proses * Manajemen environment MPI * Pembuatan dan manajemen proses * Komunikasi satu-sisi * I/O * Antarmuka profiling Kompetensi Dasar/ KD9:
|
Lain-lain
Perubahan jadwal, tugas, nilai dan informasi lain akan diumumkan di halaman ini dan facebook.
File presentasi pdf dibangkitkan menggunakan program Lyx dengan kelas dokumen powerdot dan beamer (style Marburg). Pembuatan dokumen dilakukan di sistem operasi Linux uBuntu Lucid.
Share on Facebook
didik
pak saya ikut ini tapi gak saya masukin KRS ya,hehe
Boleh aja, mbak…