Komputasi merupakan cara untuk menemukan pemecahan
masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Kemudian teori
komputasi adalah suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama
ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan
pena dan kertas atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental,
kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Pada zaman sekarang ini,
komputasi dilakukan dengan cara menggunakan komputer. Komputasi yang
menggunakan komputer inilah maka disebut dengan Komputasi Modern. perhitungan komputasi modern yaitu seperti : Akurasi (bit, floating point), Kecepatan (dalam satuanHz), Problem volume besar (paralel), Modeling (NN dan GA), Kompleksitas (menggunakan Teori Bog O)
Paralel processing adalah salah satu teknik
melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen
secara bersamaan. Ini umumnya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat
besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar (di industri keuangan,bioinformatika,
dll) ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Kasus kedua umum
ditemui di kalkulasi numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika (fisika
komputasi), kimia (kimia
komputasi) dll.
Hubungan antara Komputasi Modern dan Parallel Processing
Pemrosesan paralel juga disebut komputasi paralel. Dalam
upaya lebih murah pengolahan komputasi paralel menyediakan alternatif pilihan
yang layak. Waktu idle siklus prosesor di seluruh jaringan dapat digunakan
secara efektif oleh perangkat lunak komputasi terdistribusi yang canggih.
Pengolahan paralel istilah digunakan untuk mewakili kelas besar teknik yang
digunakan untuk memberikan tugas pengolahan simultan data untuk tujuan
meningkatkan kecepatan komputasi dari sistem komputer.
Kelebihan:
-- waktu
eksekusi lebih cepat.
-- hroughput
jadi lebih tinggi.
Kerugian:
-- perangkat
keras lainnya yang dibutuhkan.
-- kebutuhan
daya juga lebih.
-- Tidak
baik untuk daya rendah dan perangkat mobile.
Perusahaan yang menggunakan parallel processing:
Pixar.
3D Rendering merupakan salah satu proses yang sangat penting
dalam melakukan pengolahan gambar 3D. Tanpa dirender suatu gambar yang diolah
oleh perangkat lunak animasi 3D hanya akan tampil dalam bentuk kumpulan point
dan wireframe sederhana. Proses render melakukan “pembungkusan” tekstur pada
objek yang bersesuaian sesuai cahaya yang datang pada objek tersebut. Namun
proses render membutuhkan daya komputasi yang sangat besar karena banyaknya
titik koordinat yang harus dikomputasi, terutama jika data 3D yang diolah cukup
rumit.
3D Rendering terdiri dari proses yang bertujuan untuk
membentuk sebuah gambar dari sebuah model yang dibentuk oleh perangkat lunak
animasi, model tersebut berisi data geometri, titik pandang, tekstur dan cahaya
yang diperlukan untuk membuat gambar yang utuh.3D Rendering merupakan proses
yang sangat penting dan telah digunakan untuk berbagai macam penggunaan,
seperti program permainan komputer, efek spesial pada film dan program
simulasi.
Salah satu cara untuk memecahkan masalah tersebut adalah
dengan menggunakan algoritma Divide and Conquer yang diterapkan kedalam metode
Komputasi Parallel. Divide and Conquer merupakan salah satu strategi algoritma
yang memecah suatu masalah besar menjadi beberapa bagian untuk kemudian
dikerjakan satu persatu. Dalam Komputasi Parallel tiap-tiap bagian dikerjakan
oleh unit pemrosesannya masing-masing, sesuai dengan kesepakatan Divide pada
awal komputasi. Komputasi Parallel terbukti jauh lebih efektif untuk melakukan
rendering objek 3D dibanding hanya menggunakan sebuah unit komputasi. suatu perusahaan animasi asal Jepang,
membutuhkan waktu 165 tahun jika proses render yang dilakukan untuk membuat
animasi berdurasi 100 menit hanya menggunakan sebuah unit komputasi. Sedangkan
ketika perusahaan tersebut menggunakan metode Komputasi Parallel, proses tersebut
hanya membutuhkan waktu 1 tahun saja.
Salah satu masalah kompleks yang hingga kini masih
membutuhkan kemampuan komputasi yang besar adalah melakukan proses render
terhadap objek 3D. Proses render objek 3D sendiri membutuhkan waktu yang cukup
lama, terlebih jika objek yang diberikan cukup rumit.
Sebenarnya operasi render objek 3D hanya merupakan kumpulan
dari beberapa operasi primitif, namun operasi primitif yang dilakukan pada
proses render sangatlah banyak. Untuk itu digunakan metode Komputasi Parallel
sehingga tiap-tiap operasi primitif yang dilakukan dapat dikerjakan dengan
menggunakan algoritma Divide and Conquer agar tiap bagian dari operasi Divide
pada perhitungan yang dilakukan dapat dikerjakan oleh masing-masing unit
komputasi. Beberapa operasi primitif yang digunakan dalam 3D Rendering adalah
operasi penghitungan jarak antara 2 titik,operasi perkalian bilangan bulat yang
besar. Tentunya hampir kesemua operasi primitif tersebut dapat dipecahkan
dengan menggunakan algoritma Divide and Conquer sehingga menjadikan proses 3D
Rendering sangat cocok untuk diselesaikan dengan algoritma Divide and Conquer.
Selain itu, perfilman yang mengandalkan spesial efek
merupakan salah satu industri yang paling banyak mengandalkan HPC Cluster.
Rangkaian film The Lord of the Ring yang akan diputar pada pertengahan Desember
ini merupakan salah satu film yang paling banyak mengandalkan digital content
creation (DCC) dan menuntut kapasitas pemrosesan yang besar untuk rendering
gambar- gambar beresolusi tinggi dalam berbagai format.
WETA Digital, sebuah perusahaan animasi dan spesial efek
yang bermarkas di Selandia Baru, membangun fasilitas render farm berbasis
cluster hingga skalabilitas ribuan prosesor untuk mengerjakan film ini. Jika
sekuel Lord of The Ring dikerjakan dengan personal computer (PC) yang tercepat
saat ini, dibutuhkan waktu lebih dari 10 tahun untuk menyelesaikan proses
rendering. Bagi para artis grafis 3D atau animator, hal yang paling menyita
waktu adalah menunggu proses rendering.
Beberapa waktu lalu Pixar, sebuah studio 3D spesial efek
membangun HPC Cluster baru berbasis 1.920 prosesor Intel Xeon untuk
menggantikan mesin Sun Enterprise Render Server yang dipakai untuk produksi
film Monster Inc.Oracle, vendor aplikasi database terkemuka telah mendukung
teknologi cluster dengan meluncurkan Oracle 9i.
Berpikir sedikit optimistis, dengan dukungan ini setidaknya
kita bisa mengevaluasi ulang kebutuhan kita membeli mainframe yang mahal untuk
menjalankan aplikasi enterprise Anda dan menggantikan dengan mesin berbasis HPC
Cluster. Dan mungkin, dengan sedikit percaya diri, mesin tersebut dapat
merupakan produk rakitan sendiri. Selain dapat menjadi indikasi kegiatan riset
dan pencapaian teknologi kepemilikan superkomputer, hal itu juga merupakan
masalah prestisius bangsa. Salah satu proyek yang cukup ambisius tahun ini
adalah RedGrid, sebuah supercluster RRC yang dibangun oleh Cray dengan prosesor
AMD Opteron dan diprediksikan menjadi superkomputer nomor dua tercepat di
dunia.
No comments:
Post a Comment