RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS ARDUINO MEGA 2560

Review Jurnal

Judul : RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS
                  ARDUINO MEGA 2560
Penulis  : Ade Surya Ramadhan dan Lekso Budi Handoko

Abstrak

Rumah adalah hal paling penting untuk manusia,pada zaman sekarang kerap sekali ada modus pencurian dan kejahatan yang lain yang akan merugikan pemilik rumah. Maka dari itu saya akan membuat system keamanan berbasis mikrokontroler menggunakan model sistem pengembangan Prototype dan multisensor. Komponennya terdiri dari sebuah sensor magnetik, sensor gerak, dan komponen lain sebagai pelengkap. Sistem ini akan dilengkapi juga dengan layanan SMS sebagai alat pemberitahuan kepada pemilik rumah. Sensor PIR dapat mendeteksi gerakan dengan jarak terjauh 5,5 m dan 2 cm. Uji coba SMS berhasil terkirim pada nomor telepon tujuan ketika sensor mendeteksi adanya pergerakan. Sedangkan jarak terjauh dimana remottetap dapat mengkontrol sistem adalah 18 m.

Kata kunci: system  keamanan rumah,arduino,mikrokontroler,SMS.

1.Pendahuluan

Pada proyek kali ini saya akan membuat suatu sistem pengaman rumah dengan multisensor. Pengaman rumah ini akan berbasis mikrokontroler yang digunakan sebagai kendali alarm atau buzzer. Mikrokontroler yang akan digunakan adalah Arduino. Komponen yang akan digunakan beruba sensor magnet yang akan diterapkan pada jendela atau pintu dan menggunakan sensor gerak yang akan ditempatkan disuatu ruangan seperti ruang tamu dan sebagainya. Serta akan diterapkan sebuah fasilitas SMS yang berfungsi sebagai notifikasi kepada pemilik rumah jika ada orang masuk ke rumah. Selain itu juga digunakan komponen lain sebagai rangkaian pendukungnya. 

1.2 Batasan Masalah

  Untuk mengatasi kekurangan dalam alat ini agar berhasil maksimal

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah untuk membuat system rumah agar aman.

2. Landasan teori

Saya akan membahas system keamanan rumah berbasis mikrokontroler menggunakan model sistem Prototype dan multisensor. Komponen elektronik terdiri dari sebuah sensor magnetik, sensor gerak, dan komponen pendukung lain sebagai pelengkap. Sistem tersebut akan dilengkapi juga dengan layanan SMS sebagai alat pemberitahuan kepada pemilik rumah. Sensor PIR dapat mendeteksi gerakan dengan jarak terjauh 5,5 m dan 2 cm. Uji coba membuktikkan bahwa SMS berhasil terkirim pada nomortelepon tujuan ketika sensor mendeteksi adanya pergerakan. Sedangkan jarak terjauh dimana remottetap dapat mengkontrol sistem adalah 18 m.

3.Metode Penelitian 

Metode penulisan yang saya gunakan metode prototype. Dimana pengelola akan lebih mudah apabila didukung dengan open sourcenya arduino. Metode pengembangan prototype terdiri dari beberapa mekanisme:

a) Identifikasi Kebutuhan Pemakai

Untuk membangun sistem keamanan rumah dengan kontrol hardware mikrokontroler,        dibutuhkan spesifikasi ruangan pada rumah, jumlah jendela/pintu untuk masuk rumah, sensor gerak, sensor magnet, dan jenis mikrokontroler.

b) Membuat Prototype

Pada sitem kerja ini,, menggunakan mikrokontroler dengan jenis Arduino Mega, dengan memberikan sensor gerak, sensor magnet dan modul SMS sebagai outputnya.

3.1. Material Penelitian

Identifikasi Perangkat Keras (Hardware)

Hardware yang akan digunakan:

1) Laptop

2) Papan Arduino Mega

3) BreadBoard

4) Sensor PIR(Passive Infrared)

5) Sensor Switch Magnetic

6) Modul SIM900A

7) Buzzer

8) Kabel USB Standar A-B

9) Kabel Jumper

10) Regulator Step Down Voltage

11) Remote dan Reciever Remote

12) Power Supply / Adaptor Switching 12V 2A

13) Identifikasi Perangkat Lunak (Software)

 Perangkat lunak yang digunakan:

1) Windows 7 Ultimate 64-bit

2) Arduino IDE 1.6.1

3) Fritzing 0.9.2

3.2. Perancangan Sistem

Sistem ini dirancang menggunakan Arduino Mega 2560 dan menggunakan komponen yang dibutuhkan. Kelebihan pada sistem ini yang antara lain sebagai berikut.

1) SMS pemberitahuan kepada pengguna atau pemilik rumah.

2) Alarm ketika gerakan terdeteksi

3) Akses kendali alat jarak dekat dengan remote

3.3 Desain Sistem

pengguna tidak perlu mengatur pengaturan awal. Karena saat sistem hidup beberapa saat, langsung bisa digunakan.

.

Gambar 3.1. Diagram alur system keamanan rumah

3.4. Implementasi sitem

Dibutuhkan maket untuk memudahkan menjalankan system ini.Ada beberapa ruangan yang bisa dbuat tergantung kebutuhan.

Kemudian skematik rangkaian system diterapkan pada sketchup yang telah dibuat. Untuk magnetic switch ditempatkan pada pintu depan dan pintu belakang, sensor PIR ditempatkan pada ruangan yang dianggap penting atau ada celah yang mudah masuk ke dalam rumah. Arduino dan komponen output akan ditempatkan pada posisi tengah rumah.

Gambar 3.2. Maket ruangan rumah

4. Hasil Penelitian Dan Analisa

4.1. HASIL UJI COBA REMOTE

Pengujian jarak bertujuan untuk mengetahui seberapa jauh remote dapat berhubungan dan mampu membawa perintah  ke  reciever  yang  ada  pada Arduino.

a) Free Space (ruang kosong)

Jarak

Hasil

Waktu Eksekusi (detik)

1 meter Lancar menerima perintah 1

2 meter Lancar menerima perintah 1

3 meter Lancar menerima perintah 1

4 meter Lancar menerima perintah 1

5 meter Lancar menerima perintah 1

6 meter Lancar menerima perintah 1

7 meter Lancar menerima perintah 1

8 meter Lancar menerima perintah 1

9 meter Lancar menerima perintah 1

10 meter Lancar menerima perintah 1

11 meter Lancar menerima perintah 1

12 meter Lancar menerima perintah 1

13 meter Lancar menerima perintah 1

14 meter Lancar menerima perintah 1

15 meter Lancar menerima perintah 1

16 meter Lancar menerima perintah 1

17 meter Lancar menerima perintah 1

18 meter Lancar menerima perintah 1

     19 meter Tidak bisa menerima perintah -

        

Tabel 4.1. Hasil uji coba jarak transmisi remote pada Free Space

Jarak

Hasil

Waktu Eksekusi (detik)

1 meter Lancar menerima perintah 1

2 meter Lancar menerima perintah 1

3 meter Lancar menerima perintah 1

4 meter Lancar menerima perintah 1

5 meter Lancar menerima perintah 1

6 meter Lancar menerima perintah 1

7 meter Lancar menerima perintah 1

8 meter Lancar menerima perintah 1

9 meter Lancar menerima perintah 1

10 meter Lancar menerima perintah 1

11 meter Lancar menerima perintah 1

12 meter Lancar menerima perintah 1

13 meter Lancar menerima perintah 1

14 meter Lancar menerima perintah 1

15 meter Lancar menerima perintah 1

16 meter Tidak bisa menerima perintah -

17 meter Tidak bisa menerima perintah -

18 meter Tidak bisa menerima perintah -

19 meter Tidak bisa menerima perintah -

20 meter Tidak bisa menerima perintah -

> 20 meter Tidak bisa menerima perintah -

Tabel 4.2. Hasil uji coba jarak transmisi remote pada Indoor

Hasil  uji  coba  untuk  jarak  terjauh menerima perintah dari remote pada free space  adalah  18  meter  sedangkan  jarak terjauh dari indoor adalah 15 meter. Pada free space mendapatkan nilai jarak terjauh dikarenakan tidak ada sekat atau halangan antara remote dan reciever.

Kesimpulannya adalah halangan dapat mengurangi jarak transmisi antara remote dengan reciever.

4.2 HASIL UJI COBA SENSOR PIR (PASSIVE INFRARED)

mengetahui hasil uji coba sensor apa bila ada seseorang atau yang melewatis alat yang dipasang maka sensor akan mendeteksi.

4.3 HASIL UJI COBA SENSOR MAGNETIC SWITCH

Pengujian  sensor  magnetic  switch bertujuan untuk mengetahui seberapa jauh jarak antara skalar/reed (yang mempunyai kabel) dengan magnet. Pada saat kondisi nomal, rangkaian akan tertutup (normally close). Pada saat magnet berjauhan akan terjadi normally open. Uji coba ini dilakukan pada magnetic switch yang menempel pada pintu di maket rumah dengan cara mengukur ruas magnet dan sensor  saat  buzzer  berbunyi.  Selanjutnya uji coba ini akan dilakukan sebanyak 10 kali

Pengujian

Ke Jarak NO

(cm) Hasil

1 2,0 Buzzer Menyala

2 1,8 Buzzer Menyala

3 2,0 Buzzer Menyala

4 1,9 Buzzer Menyala

5 1,8 Buzzer Menyala

6 2,1 Buzzer Menyala

7 2,2 Buzzer Menyala

8 2,0 Buzzer Menyala

9 1,9 Buzzer Menyala

10 2,0 Buzzer Menyala

Tabel 4.4 Hasil uji coba jarak normally open sensor magnetic switch

Hasil pengujian seperti ditunjukkan pada Tabel 4.4. menjelaskan bahwa sensor magnetic switch dapat bekerja   dengan   baik.   Saat   saklar (yang mempunyai kabel) menjauhi magnet dengan jarak beberapa cm seperti pintu yang terbuka makan kontak NC   magnetic   switch   berubah   menjadi open. Perubahan resistansi pada sensor ini digunakan untuk men-trigger sistem kontroler. Dari uji coba di atas didapatkan nilai rata-rata jarak normally open pada magnetic switch adalah 2 cm.

4.4 HASIL UJI COBA MODUL SIM900A (SMS)

Pengujian  modul  SIM900A bertujuan memastikan apakah sms sampai kepada nomer yang dituju. Serta mengetahui berapa lama durasi waktu yang dibutuhkan untuk sebuah SMS tersebut sampai ke nomor tujuan

Pengujian

Sensor

SMS Durasi

Terkirim

(detik)

1 PIR 1 Terkirim 6,5

2 PIR 1 Terkirim 7

3 PIR 1 Terkirim 6

4 PIR 2 Terkirim 7

5 PIR 2 Terkirim 6,5

6 PIR 2 Terkirim 6,5

7 Magnetic Switch 1 Terkirim 6,5

8 Magnetic Switch 1 Terkirim 7

9 Magnetic Switch 1 Terkirim 6

10 Magnetic Switch 2 Terkirim 7

11 Magnetic Switch 2 Terkirim 6,5

12 Magnetic Switch 2 Terkirim 6

Tabel 4.5. Hasil uji coba modul SIM900A

Gambar 4.4. Pesan yang dikirim ke nomor telepon tujuan

Dapat dilihat hasil uji coba pada Tabel 4.5. SIM900A dapat berkerja dengan baik. Dari total 12 uji coba, 12 SMS tersampaikan ke no telepon tujuan. Hasil waktu durasi terkirim pada tabel di atas sudah dikurangi dengan waktu jeda yaitu 3 detik. Didapatkan  nilai  durasi  waktu  SMS terkirim murni dengan rata rata yaitu 6,5 detik..

5. KESIMPULAN DAN PENELITIAN SELANJUTNYA

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang saya lakukan,  maka  dapat  disimpulkan sebagai berikut :

1. sensor PIR dan sensor magnetic switch di penempatan yang tepat pada rancang bangun sistem keamanan rumah dapat bekerja dengan baik saat mendeteksi gerakan.

2. Sistem kontrol jarak jauh dengan RF (radio frequency) remote dapat mengatasi kekurangan ketika pemilik rumah tidak ada dirumah.

3. Notifikasi pesan berupa layanan SMS bekerja dengan baik, cepat dan praktis digunakan sebagai notifikasi jarak jauh kepada pemilik rumah pada saat pemilik rumah berada di luar rumah.

5.2 SARAN

Berdasarkan hasil penelitian yang sudah dilakukan  dan  untuk  meningkatkan kualitas penelitian yang bagus, maka peneliti memberi saran untuk penelitian selanjutnya sebagai berikut:

1. Penerapan teknologi nirkabel untuk penghubung antara mikrokontroler dengan sensor yang ada sehingga rangkaian sistem lebih ringkas dan praktis.

2. Penambahan pengujian sensor PIR terhadap deteksi hewan peliharaan yang umum dan bebas gerak di dalam rumah.

3. Penambahan  fitur  notifikasi  pesan berupa SMS yang berisi sisa pulsa dan masa aktif  dari kartu sim provider selular kepada pemilik rumah.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Bayu Galih, "Pencuri Bobol Rumah untuk Gondol Batu Akik, Korban Rugi Rp

10 Juta", 5 Maret 2015. [Online]. Available: http://regional.kompas.com/read/2015/03/

05/04270081/Pencuri.Bobol.Rumah.untuk. Gondol.Batu.Akik.Korban.Rugi.Rp.10.Jut

a [Accessed 9 April 2015]

[2 ]Andika Suhendra, "Rumah Kadis Pendidikan Lampung Tengah Dibobol Pencuri", 6 Oktober 2015. [Online]. Available:  http://lampost.co/berita/rumah- kadis-pendidikan-lampung-tengah- dibobol-pencuri [Accessed 6 Oktober

2015]

[3] Jeffri Andriyanto, M. Axis Novraddin Noor, "Sistem Keamanan Rumah Menggunakan Sensor Gerak Pasif Infra Merah", in Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Bina Nusantara, Jakarta. 2013.

[4] Heranudin, "Rancang Bangun Sistem Keamanan Ruangan Menggunakan Radio Frequency Identification (RFID) Berbasis Mikrokontroler AT89c51", in Seminar Tugas AkhirJurusan Teknik Elektro FT- UI, pp. 2, Depok, 2010.

[5] Rafi Pradata, " Pengaturan Sistem Keamanan dan Pemantauan Lokasi Mobil dengan Fasilitas SMS ", in Seminar Tugas AkhirJurusan Teknik Elektro FT- Universitas Brawijaya, Malang, 2013.

[6] Yudi Wiharto, "Sistem Informasi Akademik Berbasis SMS Gateway", Jurnal Teknologi dan Informatika, vol. 1, no. 1, pp. 2-3, Januari 2011.

[7] Isnawati Mulyani, " Pengembangan Short Message Service (SMS) Gateway Layanan Informasi Akademik di SMK YPPT Garut", Jurnal STT-Garut, vol. 9, no. 11, pp 2-3, Desember 2012.

[8] Muhammad Syahwil, Panduan Mudah Simulasi dan Praktik Mikrokontroler Arduino, Yogyakarta, Andi, 2013.

[9] Tim Penyusun Website Arduino, "Arduino Mega 2560". [Online]. http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBo ardMega2560 [Accessed 7 April 2015]

[10] Ruri Hartika Zan, "Sistem Keamanan Ruangan Menggunakan Sensor Passive Infra Red (Pir) Dilengkapi Kontrol Penerangan pada Ruangan Berbasis Mikrokontroler ATmega8535 dan Real Time Clock DS1307", Jurnal Teknologi Informasi dan Pendidikan, vol. 6, no. 1, pp. 150-151, Maret 2013.

[11] Abdul Kadir, Pengenalan Sistem

Informasi, Yogyakarta, Andi, 2003.

Biografi Penulis

Ade Surya Ramadhan, Lekso Budi Handoko

Teknik Informatika - S1 Fakultas Ilmu Komputer

Universitas Dian Nuswantoro Semarang

Jalan Nakula I No. 5-11 Semarang, Kode Pos : 50131, Telp. (024) 3517261

Email : 111201106242@mhs.dinus.ac.id, handoko@dosen.dinus.ac.id

PROSESOR PARALEL

PROSESOR PARALEL

Parallel PROCESSING Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Komputasi paralel 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.

TUJUAN PARALLEL PROCESSING

 Tujuan utama dari pemrosesan paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.

 PARALLEL PROCESSING

 Komputasi paralel Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi. Pemrograman Paralel sendiri adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan. Bila komputer yang digunakan secara bersamaan tersebut dilakukan oleh komputer-komputer terpisah yang terhubung dalam satu jaringan komputer, biasanya.

INTERKONEKSI JARINGAN

Interkoneksi adalah hubungan yang terjadi antara satu koneksi dengan koneksi yang lain. Interkoneksi antar jaringan adalah hubungan atau koneksi antara satu jaringan dengan jaringan yang lain. Jaringan yang terhubung ini bukan hanya jaringan telekomunikasi namun semua bentuk jaringan yang melakukan interkoneksi.

Banyak yang menganalisa interkoneksi antar jaringan adalah hubungan antar jaringan telekomunikasi. Namun secara harfiah interkoneksi jaringan tidak hanya mengarah ke jaringan telekomunikasi, namun ke semua jaringan.
Topology nya adalah bagaimana sebuah jaringan itu terbentuk, dan bagaimana keamanan dari jaringan itu sendiri. Namun fokus permasalahan disini adalah interkoneksi antara jaringan komputer, bukan kontes astaga.com lifestyle on the net.

Komputer yang terhubung dengan komputer yang lain melalui jaringan dapat melakukan koneksi dengan konfigurasi jaringan. Koneksi ini memerlukan sebuah Port Koneksi pada kartu jaringan (NIC = Network Interface Card) yang berfungsi sebagai jembatan dari komputer ke sebuah jaringan. Peralatan yang dibutuhkan untuk koneksi antara jaringan diantaranya adalah :

1. NIC (Network Interface Card)

Fungsi NIC selain itu adalah untuk mengubah data paralel dalam sebuah bus komputer ke dalam bentuk data serial. Untuk koneksi ini NIC membutuhkan sebuah penghubung yang berupa kabel, kabel ini dapat berupa kabel UTP atau Fiber Optic.

2. HUB

Hub ini ada dua jenis, yaitu passive hub dan active hub. Fungsi hub adalah sebagai terminal penghubunga antara dua koneksi atau lebih. Dimana hub ini sebagai terminal persinggahan dan menambah node didalam sebuah LAN (Local Area Network).
 

3. Repeater

Repeater ini berfungsi memperluas cakupan suatu jaringan tanpa melakukan filter terhadap sinyal yang masuk dan keluar. Tugas utamanya mensikronisasikan dan mentransmisikan ulang sinyal dari suatu segmen ke segmen yang lain didalam sebuah jaringan.

4. Bridge

Fungsi Bridge kurang lebih sama dengan repeater namun Bridge melakukan filter terhadap sinyal, sehingga setiap segmen tidak dipengaruhi oleh segmen yang lain. Selain itu Bridge juga dapat menghubungkan jaringan yang berbeda segmen protokol aksesnya, namun dengan syarat protokol komunikasinya sama.

5. Router

Fungsi router adalah menentukan jalur routing dan mengirimkan paket-paket informasi pada internet yang bekerja pada layer 3 OSI.

MESIN SIMD & MIMD

A. SIMD (Single Instruction Stream Multiple Data Stream)

SIMD adalah singkatan dari Single Instruction, Multiple Data, merupakan sebuah istilah dalam komputasi yang merujuk kepada sekumpulan operasi yang digunakan untuk menangani jumlah data yang sangat banyak dalam paralel secara efisien, seperti yang terjadi dalam prosesor vektor atau prosesor larik. SIMD pertama kali dipopulerkan pada superkomputer skala besar, meski sekarang telah ditemukan pada komputer pribadi.

Contoh aplikasi yang dapat mengambil keuntungan dari SIMD adalah aplikasi yang memiliki nilai yang sama yang ditambahkan ke banyak titik data (data point), yang umum terjadi dalam aplikasi multimedia. Salah satu contoh operasinya adalah mengubah brightness dari sebuah gambar. Setiap pixel dari sebuah gambar 24-bit berisi tiga buah nilai berukuran 8-bit brightness dari porsi warna merah (red), hijau (green), dan biru (blue). Untuk melakukan perubahan brightness, nilai R, G, dan B akan dibaca dari memori, dan sebuah nilai baru ditambahkan (atau dikurangkan) terhadap nilai-nilai R, G, B tersebut dan nilai akhirnya akan dikembalikan (ditulis kembali) ke memori.

Komputer yang mempunyai beberapa unit prosesor di bawah satu supervisi satu unit common control. Setiap prosesor menerima instruksi yang sama dari unit kontrol, tetapi beroperasi pada data yang berbeda.

Prosesor yang memiliki SIMD menawarkan dua keunggulan, yakni:

· Data langsung dapat dipahami dalam bentuk blok data, dibandingkan dengan beberapa data yang terpisah secara sendiri-sendiri. Dengan menggunakan blok data, prosesor dapat memuat data secara keseluruhan pada waktu yang sama. Daripada melakukan beberapa instruksi "ambil pixel ini, lalu ambil pixel itu, dst", sebuah prosesor SIMD akan melakukannya dalam sebuah instruksi saja, yaitu "ambil semua pixel itu!" (istilah "semua" adalah nilai yang berbeda dari satu desain ke desain lainnya). Jelas, hal ini dapat mengurangi banyak waktu pemrosesan (akibat instruksi yang dikeluarkan hanya satu untuk sekumpulan data), jika dibandingkan dengan desain prosesor tradisional yang tidak memiliki SIMD (yang memberikan satu instruksi untuk satu data saja).

· Sistem SIMD umumnya hanya mencakup instruksi-instruksi yang dapat diaplikasikan terhadap semua data dalam satu operasi. Dengan kata lain, sistem SIMD dapat bekerja dengan memuat beberapa titik data secara sekaligus, dan melakukan operasi terhadap titik data secara sekaligus.

Sayangnya, beberapa desainer SIMD terbentur dengan beberapa pertimbangan desain yang berada di luar kontrol mereka. Salah satu pertimbangan tersebut adalah harus menambahkan banyak register untuk menampung data yang akan diproses. Idealnya, hal ini dapat dilakukan dengan menambahkan unit SIMD ke dalam prosesor agar memiliki registernya sendiri, tetapi beberapa desainer terpaksa menggunakan register yang telah ada, umumnya yang digunakan adalah register floating-point. Register floating-point umumnya memiliki ukuran 64-bit, yang lebih kecil daripada yang dibutuhkan oleh SIMD agar bekerja secara optimal, meskipun hal ini dapat mendatangkan masalah jika kode hendak mencoba untuk menggunakan instruksi floating-point dan SIMD secara bersamaan.

Pada pendesainan awal SIMD, terdapat beberapa prosesor yang khusus disiapkan untuk melakukan tugas ini, yang seringnya disebut sebagai Digital Signal Processor (DSP). Perbedaan utama antara SIMD dan DSP adalah DSP merupakan prosesor yang komplit dengan set instruksinya sendiri (yang meskipun lebih sulit digunakan), sementara SIMD hanya bergantung pada register general-purpose untuk menangani detail program, dan instruksi SIMD hanya menangani manipulasi data.

Penggunaan instruksi SIMD pertama kali dilakukan dalam superkomputer vektor dan dipopulerkan oleh Cray pada tahun 1970-an. Akhir-akhir ini, SIMD skala kecil (64-bit atau 128-bit) telah menjadi populer dalam CPU yang bersifat general purpose, yang dimulai pada tahun 1994 dengan set instruks MAX yang diaplikasikan pada Hewlett-Packard PA-RISC. Instruksi SIMD, saat ini dapat ditemukan dalam kebanyakan prosesor, seperti halnya AltiVec dalam prosesor PowerPC; Intel MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4, AMD 3DNow! dalam prosesor Intel x86; VIS dalam prosesor prosesor SPARC; MAX dalam Hewlett-Packard PA-RISC; MDMX serta MIPS-3D dalam MIPS serta MVI dalam prosesor DEC Alpha. Meskipun demikian, perangkat lunak pada umumnya tidak mengeksploitasi instruksi, dan bahkan instruksi ini hanya digunakan dalam aplikasi yang khusus, seperti pengolahan grafik.

Meskipun hal ini secara umum telah membuktikan bahwa sulitnya mencari aplikasi komersial yang dikhususkan untuk prosesor SIMD, ada beberapa kesuksesan yang terjadi seperti halnya aplikasi GAPP yang dikembangkan oleh Lockheed Martin. Versi yang lebih baru dari GAPP bahkan menjadi aplikasi yang dapat memproses video secara waktu-nyata (real-time) seperti halnya konversi antar bermacam-macam standar video yang (seperti konversi NTSC ke PAL atau sebaliknya, NTSC ke HDTV atau sebaliknya dan lain-lain), melakukan deinterlacing, pengurangan noise (noise reduction), kompresi video, dan perbaikan citra gambar (image enhancement).

Mesin SIMD secara umum mempunyai karakteristik sebagai berikut :

· Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware

· Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda

· Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen data

Sistem Komputer kategori SIMD

· Beberapa Processor Unit (Processing Element) disupervisi oleh Control Unit yang sama.

· Semua Processing Element menerima instruksi yang sama dari control unit tetapi mengeksekusi data yang berbeda dari alur data yang berbeda pula.

· Subsistem memori berisi modul-modul memori.

B. Komputer MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)

Pada sistem komputer MIMD murni terdapat interaksi di antara n pemroses. Hal ini disebabkan seluruh aliran dari dan ke memori berasal dari space data yang sama bagi semua pemroses. Komputer MIMD bersifat tightly coupled jika tingkat interaksi antara pemroses tinggi dan disebut loosely coupled jika tingkat interaksi antara pemroses rendah.

Analisa Algoritma Paralel

Pada saat sebuah algoritma digunakan untuk memecahkan sebuah problem, maka performance dari algoritma tersebut akan dinilai. Hal ini berlaku untuk algoritma sekuensial maupun algoritma paralel. Penampilan sebuah algoritma pengolahan peralel dapat dinilai dari beberapa kriteria, seperti running time dan banyaknya prosesor yang digunakan.

Running Time

Running time adalah waktu yang digunakan oleh sebuah algoritma untuk menyelesaikan masalah pada sebuah komputer paralel dihitung mulai dari saat algoritma mulai hingga saat algoritma berhenti. Jika prosesor-prosesornya tidak mulai dan selesai pada saat yang bersamaan, maka running time dihitung mulai saat komputasi pada prosesor pertama dimulai hingga pada saat komputasi pada prosesor terakhir selesai.

Counting Steps

Untuk menentukan running time, secara teoritis dilakukan analisa untuk menentukan waktu yang dibutuhkan sebuah algoritma dalam mencari solusi dari sebuah masalah. Hal ini dilakukan dengan cara menghitung banyaknya operasi dasar, atau step (langkah), yang dilakukan oleh algoritma untuk keadaan terburuknya (worst case).

Langkah-langkah yang diambil oleh sebuah algoritma dibedakan ke dalam dua jenis yaitu :

· Computational step

Sebuah computational step adalah sebuah operasi aritmetika atau operasi logika yang dilakukan terhadap sebuah data dalam sebuah prosesor.

· Routing step.

Pada routing step, sebuah data akan melakukan perjalanan dari satu prosesor ke prosesor lain melalui shared memory atau melalui jaringan komunikasi.

Speedup

· Pengukuran speedup sebuah algoritma paralel adalah salah satu cara untuk mengevaluasi kinerja algoritma tersebut.

· Speedup adalah perbandingan antara waktu yang diperlukan algoritma sekuensial yang paling efisien untuk melakukan komputasi dengan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan komputasi yang sama pada sebuah mesin pipeline atau paralel.

ARSITEKTUR PENGGANTI.

Dalam bidang teknik komputer, arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau struktr pengoperasian dasar dalam komputer atau bisa dikatakan rencana cetak biru dan deskripsi fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain. implementasi perencanaan dari masing-masing bagian seperti CPU, RAM, ROM, Memory Cache, dll.

SUMBER:

http://www.academia.edu/7424831/Parallel_PROCESSING_Pemrosesan_paralel

https://id.wikipedia.org/wiki/Interkoneksi

http://aksesanda.blogspot.co.id/2009/08/interkoneksi-antar-jaringan.html

http://myanaa-kampus.blogspot.co.id/2010/01/tugas-pemrosesan-parallel-simd-dan-mimd.html

http://dhanang-thedoctor.blogspot.co.id/2013/02/tugas-ke-4-organisasi-arsitektur.html