Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)

 

Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)

Jenis komputer yang terakhir adalah SIMD atau Single Intruction Multiple Data yaitu jenis komputer yang dibuat secara parallel. Jadi komputer ini bisa mengendalikan banyak processor dari satu sistem kendali saja. Contohnya adalah ILC, Star-100, DRAY-1.
Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD) Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses.

Arsitektur SIMD

Mesin SIMD secara umum mempunyai karakteristik sbb:

¨      Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware

¨      Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda

¨      Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen data

 

Peningkatan kecepatan pada SIMD proporsional dengan jumlah hardware (elemen pemroses) yang tersedia.

 

Sebagai perbandingan, pada gambar dibawah, untuk sistem SISD (a), X1, X2, X3, dan X4 merepresentasikan blok instruksi, setelah mengeksekusi X1, tergantung dari nilai X, X3 atau X2 dieksekusi kemudian X4. Pada sistem SIMD, beberapa aliran data ada yang memenuhi X=? dan ada yang tidak, maka beberapa elemen akan melakukan X3 dan yang lain akan melakukan X2 setelah itu semua elemen akan melakukan X4.

 

 

Array Element pemroses atau biasa disebut Processor Array dapat berbeda satu sama lain berdasarkan:

¨      Struktur elemen pemroses

¨      Struktur unit kontrol

¨      Struktur memori

¨      Topologi interkoneksi

¨      Struktur input/output

 

Struktur umum dari 16 elemen pemroses dan unit kontrol tunggal dapat dilihat pada gambar berikut

Contoh komputer SIMD termasuk: ILLIAC IV, MPP, DAP, CM-2, MasPar MP-1, dan MasPar MP-2.

 

Tiga arsitektur pemroses array yang berbeda dapat dilihat pada gambar berikut.

MasPar MP-1

Dua bagian utama dalam arsitektur MasPar yaitu:

1.     MasPar Front End (DEC3100 WS dgn ULTRIX)

2.     Data Parallel Unit (DPU)

¨      Array Control Unit (ACU)

¨      Processor Element Array (PE Array) (64X64 =4096 PEs)

Array Control Unit (ACU) melaksanakan dua tugas:

1.      Eksekusi instruksi trehadap data singular

2.      Secara simultan memberi instruksi yang beroperasi pada data paralel untuk tiap PE