Mengenal Amdahl’s Law

 

Apa itu Amdahl’s Law?

“Amdahl’s Law” adalah sebuah prinsip yang menggambarkan kecepatan maksimum teoretis yang dapat dicapai saat menggunakan pemrosesan paralel. Prinsip ini menyatakan bahwa kecepatan maksimum yang dapat dicapai tergantung pada seberapa banyak bagian dari program yang dapat dipecah menjadi tugas-tugas yang dapat dijalankan secara paralel. Prinsip ini dirumuskan oleh Gene Amdahl pada tahun 1967 dan dianggap sebagai prinsip dasar dalam desain sistem komputasi paralel.

Gene Menciptakan ini ketika ia masih bekerja di perusahaan komputer IBM. Amdahl saat itu sedang mencoba memecahkan masalah performa komputer yang dihadapi oleh industri pada saat itu. Prinsip ini kemudian dianggap sebagai kontribusi yang signifikan dalam pengembangan komputasi paralel dan dijadikan sebagai prinsip dasar dalam desain sistem komputasi paralel. Meskipun telah ada beberapa revisi dan peningkatan pada prinsip Amdahl’s Law sejak pertama kali dirumuskan, namun prinsip dasarnya tetap sama hingga saat ini.

Dampak Amdahl’s Law

Amdahl’s Law memiliki dampak besar dalam pengembangan sistem dan aplikasi komputer paralel, karena memberikan panduan dan batasan dalam mendesain dan mengoptimalkan kinerja sistem paralel. Beberapa dampak utama dari Amdahl’s Law adalah:

• Menekankan pentingnya mendistribusikan pekerjaan secara seimbang di antara seluruh unit pemrosesan dalam sistem paralel agar tidak ada unit pemrosesan yang menganggur sementara yang lainnya terlalu sibuk.
• Mengingatkan bahwa terdapat batasan dalam seberapa besar keuntungan performa yang dapat diambil dari penggunaan unit pemrosesan tambahan. Jika ada bagian dari program yang tidak dapat dibagi menjadi tugas yang dapat dijalankan secara paralel, maka keuntungan performa tambahan dari unit pemrosesan tambahan akan menjadi terbatas.
• Menekankan bahwa dalam memilih metode pemrosesan paralel, diperlukan pertimbangan terhadap biaya dan kompleksitas dari implementasi sistem paralel, sehingga keuntungan performa tambahan yang diharapkan dapat diimbangi dengan biaya dan kompleksitas yang diinvestasikan.
• Dalam keseluruhan, Amdahl’s Law membantu menghindari investasi dalam sistem paralel yang terlalu mahal tanpa memberikan keuntungan yang sepadan dalam peningkatan performa, dan memastikan bahwa pengembangan sistem paralel dilakukan secara efektif dan efisien.

Cara Operasional Amdahl’s Law

Amdahl’s Law bekerja dengan menghitung keuntungan performa yang dapat diperoleh dari penggunaan sistem komputer paralel dalam menyelesaikan tugas tertentu. Prinsip ini mempertimbangkan dua faktor utama dalam menghitung keuntungan performa: bagian dari program yang dapat dipecah menjadi tugas yang dapat dijalankan secara paralel, dan kecepatan unit pemrosesan tambahan yang dapat ditambahkan ke sistem.

Secara matematis, Amdahl’s Law dapat dinyatakan sebagai berikut:

Speedup = 1 / ( (1 – P) + (P / N) )

di mana:

Speedup adalah perbandingan antara waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas dengan satu unit pemrosesan (serial processing) dan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas dengan N unit pemrosesan dalam sistem paralel (parallel processing).

P adalah persentase dari program yang dapat dipecah menjadi tugas yang dapat dijalankan secara paralel.

N adalah jumlah total unit pemrosesan dalam sistem paralel.

Dalam rumus di atas, nilai 1 – P merepresentasikan bagian dari program yang tidak dapat dipecah menjadi tugas yang dapat dijalankan secara paralel. Nilai P / N merepresentasikan kecepatan tambahan yang dapat diperoleh dengan menambahkan unit pemrosesan tambahan ke dalam sistem. Dari rumus tersebut, dapat dilihat bahwa keuntungan performa yang dapat diperoleh dari sistem komputer paralel tergantung pada seberapa besar persentase program yang dapat dipecah menjadi tugas yang dapat dijalankan secara paralel. Semakin besar nilai P, semakin besar keuntungan performa yang dapat diperoleh. Namun, semakin banyak unit pemrosesan yang ditambahkan ke sistem, semakin kecil keuntungan performa tambahan yang dapat diperoleh. Oleh karena itu, Amdahl’s Law mempertimbangkan trade-off antara keuntungan performa yang diharapkan dan biaya serta kompleksitas yang diperlukan untuk mengimplementasikan sistem paralel.

Tags: amdahl's lawspeed-uptechno