Sistem operasi paralel adalah jenis platform pemrosesan komputer yang memecah tugas besar menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang dilakukan pada waktu yang sama di tempat yang berbeda dan dengan mekanisme yang berbeda. Mereka kadang-kadang juga digambarkan sebagai prosesor “multi-core”. Jenis sistem ini biasanya sangat efisien dalam menangani file yang sangat besar dan kode numerik yang kompleks. Ini paling sering terlihat dalam pengaturan penelitian di mana sistem server pusat menangani banyak pekerjaan berbeda sekaligus, tetapi dapat berguna kapan saja beberapa komputer melakukan pekerjaan serupa dan terhubung ke infrastruktur bersama secara bersamaan. Mereka mungkin sulit diatur pada awalnya dan dapat memerlukan sedikit keahlian, tetapi sebagian besar pakar teknologi setuju bahwa, dalam jangka panjang, mereka jauh lebih hemat biaya dan efisien daripada rekan-rekan komputer tunggal mereka.
Sistem operasi paralel digunakan untuk menghubungkan beberapa komputer jaringan untuk menyelesaikan tugas secara paralel.
Dasar-dasar Komputasi Paralel
Sistem operasi paralel bekerja dengan membagi set perhitungan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan mendistribusikannya di antara mesin-mesin di jaringan. Untuk memfasilitasi komunikasi antara inti prosesor dan susunan memori, perangkat lunak perutean harus membagi memorinya dengan menetapkan ruang alamat yang sama ke semua komputer jaringan, atau mendistribusikan memorinya dengan menetapkan ruang alamat yang berbeda untuk setiap inti pemrosesan. Berbagi memori memungkinkan sistem operasi berjalan dengan sangat cepat, tetapi biasanya tidak sekuat itu. Saat menggunakan memori bersama terdistribusi, prosesor memiliki akses ke memori lokal mereka sendiri dan memori prosesor lain; distribusi ini mungkin memperlambat sistem operasi, tetapi seringkali lebih fleksibel dan efisien.
Arsitektur perangkat lunak biasanya dibangun di sekitar platform berbasis UNIX, yang memungkinkannya untuk mengoordinasikan beban terdistribusi antara banyak komputer dalam jaringan. Sistem paralel dapat menggunakan perangkat lunak untuk mengelola semua sumber daya yang berbeda dari komputer yang berjalan secara paralel, seperti memori, cache, ruang penyimpanan, dan kekuatan pemrosesan. Sistem ini juga memungkinkan pengguna untuk langsung berinteraksi dengan semua komputer dalam jaringan.
Asal dan Penggunaan Pertama
Pada tahun 1967, Gene Amdahl, seorang ilmuwan komputer Amerika yang bekerja untuk IBM, mengonsep ide menggunakan perangkat lunak untuk mengoordinasikan komputasi paralel . Dia merilis temuannya dalam makalah berjudul Amdahl’s Law , yang menguraikan peningkatan teoritis dalam kekuatan pemrosesan yang dapat diharapkan dari menjalankan jaringan dengan sistem operasi paralel. Penelitiannya mengarah pada pengembangan packet switching, dan dengan demikian ke sistem operasi paralel cararn. Perkembangan packet switching ini secara luas dianggap sebagai terobosan yang kemudian memulai “Proyek Arpanet”, yang bertanggung jawab atas fondasi dasar Internet, jaringan komputer paralel terbesar di dunia.
Kegunaan Modern
Sebagian besar bidang sains menggunakan sistem operasi semacam ini, termasuk bioteknologi, kosmologi, fisika teoretis, astrofisika, dan ilmu komputer. Kompleksitas dan kapasitas sistem ini juga dapat membantu menciptakan efisiensi dalam industri seperti konsultasi, keuangan, pertahanan, telekomunikasi, dan prakiraan cuaca. Faktanya, komputasi paralel telah menjadi begitu kuat sehingga telah digunakan oleh banyak kosmolog terkemuka untuk menjawab pertanyaan tentang asal usul alam semesta. Para ilmuwan mampu menjalankan simulasi sebagian besar ruang sekaligus. Hanya butuh satu bulan bagi para ilmuwan untuk menyusun simulasi pembentukan Bima Sakti menggunakan sistem operasi semacam ini, misalnya, suatu prestasi yang sebelumnya dianggap mustahil karena betapa kompleks dan rumitnya itu.
Pertimbangan Biaya
Para ilmuwan, peneliti, dan pemimpin industri sering memilih untuk menggunakan sistem operasi semacam ini terutama karena efisiensinya, tetapi biaya biasanya juga menjadi faktor. Secara umum, biaya untuk merakit jaringan komputer paralel jauh lebih murah daripada biaya untuk mengembangkan dan membangun komputer super untuk penelitian — atau untuk berinvestasi dalam banyak komputer yang lebih kecil dan membagi pekerjaan. Sistem paralel juga sepenuhnya modular, yang dalam banyak kasus memungkinkan perbaikan dan peningkatan yang murah.