·
SISD Single Instruction stream, Single Data Stream
istilah yang mengacu pada arsitektur komputer di mana prosesor tunggal,
sebuah uniprocessor, mengeksekusi aliran instruksi tunggal, untuk beroperasi
pada data yang tersimpan dalam memori tunggal. Ini sesuai dengan arsitektur von
Neumann . SISD adalah salah satu dari empat klasifikasi utama sebagaimana
didefinisikan dalam taksonomi Flynn . Dalam sistem ini klasifikasi didasarkan
pada jumlah instruksi bersamaan dan data stream hadir dalam arsitektur
komputer. Menurut Michael J. Flynn , SISD dapat memiliki karakteristik
pemrosesan konkuren. Instruksi fetching dan eksekusi pipelined instruksi adalah
contoh umum ditemukan di komputer SISD paling modern.
·
SIMD Single Instruction Stream, Multiple Data Stream
Kelas komputer paralel dalam taksonomi Flynn . Ini menggambarkan komputer
dengan beberapa elemen pemrosesan yang melakukan operasi yang sama pada
beberapa titik data secara bersamaan. Dengan demikian, mesin tersebut
memanfaatkan data tingkat paralelisme . SIMD ini terutama berlaku untuk tugas
umum seperti menyesuaikan kontras dalam citra digital atau menyesuaikan volume
audio digital . Paling modern CPU desain termasuk instruksi SIMD dalam rangka
meningkatkan kinerja multimedia digunakan.
Keuntungan SIMD antara lain sebuah aplikasi yang dapat mengambil keuntungan
dari SIMD adalah salah satu di mana nilai yang sama sedang ditambahkan ke (atau
dikurangkan dari) sejumlah besar titik data, operasi umum di banyak multimedia
aplikasi. Salah satu contoh akan mengubah kecerahan gambar. Setiap pixel dari
suatu gambar terdiri dari tiga nilai untuk kecerahan warna merah (R), hijau (G)
dan biru (B) bagian warna. Untuk mengubah kecerahan, nilai-nilai R, G dan B
yang dibaca dari memori, nilai yang ditambahkan dengan (atau dikurangi dari)
mereka, dan nilai-nilai yang dihasilkan ditulis kembali ke memori.
Dengan prosesor SIMD ada dua perbaikan proses ini. Untuk satu data dipahami
dalam bentuk balok, dan sejumlah nilai-nilai dapat dimuat sekaligus. Alih-alih
serangkaian instruksi mengatakan “mendapatkan pixel ini, sekarang mendapatkan
pixel berikutnya”, prosesor SIMD akan memiliki instruksi tunggal yang efektif
mengatakan “mendapatkan n piksel” (dimana n adalah angka yang bervariasi dari
desain untuk desain). Untuk berbagai alasan, ini bisa memakan waktu lebih
sedikit daripada “mendapatkan” setiap pixel secara individual, seperti desain
CPU tradisional.
Keuntungan lain adalah bahwa sistem SIMD
biasanya hanya menyertakan instruksi yang dapat diterapkan pada semua data
dalam satu operasi. Dengan kata lain, jika sistem SIMD bekerja dengan memuat
delapan titik data sekaligus, add operasi yang diterapkan pada data
akan terjadi pada semua delapan nilai pada waktu yang sama. Meskipun sama
berlaku untuk setiap desain prosesor super-skalar, tingkat paralelisme dalam
sistem SIMD biasanya jauh lebih tinggi.
Kekurangannya adalah :
·
Tidak semua algoritma dapat vectorized. Misalnya, tugas
aliran-kontrol-berat seperti kode parsing tidak akan mendapat manfaat dari
SIMD.
·
Ia juga memiliki file-file register besar yang meningkatkan konsumsi daya
dan area chip.
·
Saat ini, menerapkan algoritma dengan instruksi SIMD biasanya membutuhkan
tenaga manusia, sebagian besar kompiler tidak menghasilkan instruksi SIMD dari
khas C Program, misalnya. vektorisasi dalam kompiler merupakan daerah aktif
penelitian ilmu komputer. (Bandingkan pengolahan vektor .)
·
Pemrograman dengan khusus SIMD set instruksi dapat melibatkan berbagai
tantangan tingkat rendah.
·
SSE (Streaming SIMD Ekstensi) memiliki pembatasan data alignment ,
programmer akrab dengan arsitektur x86 mungkin tidak mengharapkan ini.
·
Mengumpulkan data ke dalam register SIMD dan hamburan itu ke lokasi tujuan
yang benar adalah rumit dan dapat menjadi tidak efisien.
·
Instruksi tertentu seperti rotasi atau penambahan tiga operan tidak
tersedia dalam beberapa set instruksi SIMD.
·
Set instruksi adalah arsitektur-spesifik: prosesor lama dan prosesor
non-x86 kekurangan SSE seluruhnya, misalnya, jadi programmer harus menyediakan
implementasi non-Vectorized (atau implementasi vectorized berbeda) untuk
mereka.
·
Awal MMX set instruksi berbagi register file dengan tumpukan
floating-point, yang menyebabkan inefisiensi saat pencampuran kode
floating-point dan MMX. Namun, SSE2 mengoreksi ini.
SIMD dibagi menjadi beberapa bentuk lagi yaitu :
1.
Exclusive-Read, Exclusive-Write (EREW) SM SIMD
2.
Concurent-Read, Exclusive-Write (CREW) SM SIMD
3.
Exclusive-Read, Concurrent-Write (ERCW) SM SIMD
4.
Concurrent-Read, Concurrent-Write (CRCW) SM SIMD
http://fikrilookup.wordpress.com/2013/05/#
Tidak ada komentar:
Posting Komentar