Ringkasan 6 Reyhan Aulia Ega Tama (41407010013)

Memory MAM (Multi-mode Access Memory) untuk Pengolahan Citra
Paralel: Prinsip, Aplikasi dan Performansi
Pendahuluan
Memori merupakan salah satu bagian terpenting
pembentuk arsitektur paralel pengolahan citra.
Dalam literatur terdapat berbagai jenis tipe
memori antara lain yang terkenal adalah RAM
(Random Accces Memori) dan CAM (Content
Addressable Memori). Dari survey kami
terdahulu dapat disimpulkan bahwa memori
jenis RAM memegang peranan terhadap
algoritma pengolahan citra lokal sedangkan
CAM terhadap algoritma bertipe regional.
Jaringan interkoneksi memegang peranan
terhadap algoritma global. Sedangkan prosesor
hanya memegang peranan pada algoritma tipe
lokal saja.
Kebanyakan arsitektur paralel 1d (1 dimensi
dengan n Processor Element) yang ada meng-
gunakan memori jenis RAM sehingga tidak
memungkinkan untuk melakukan operasi asosiatif
yang sangat dibutuhkan oleh algoritma
berjenis regional. Sedangkan arsitektur berjenis
2d secara sifat dasarnya sudah memiliki sifat
asosiatif karena topologi prosesornya yang saling
berhubungan satu sama lain secara spasial.
Memori CAM dapat menyelesaikan algoritma
bertipe regional dengan rata-rata kompleksitas
O(n). Untuk algoritma yang sama dikerjakan
dengan memori RAM menghasilkan kompleksitas
lebih tinggi O(n2) yang berarti lebih buruk.
Atau dengan kata lain dengan CAM dapat
dihasilkan kecepatan n kali lebih cepat
dibandingkan dengan penggunaan RAM.
Dalam rangka merancang arsitektur paralel yang
optimal, kami mencoba untuk memanfaatkan
keunggulan yang diberikan oleh memori CAM
untuk mengusulkan suatu memori jenis baru
yang merupakan kombinasi dari beberapa fungsi
antara lain RAM, CAM dan Shift. Memori ini kami sebut dengan MAM (Multi-mode Access
Memori).
Tujuan dari makalah ini adalah:
•memperkenalkan prinsip dan design MAM,
•membahas aplikasinya baik dari segi arsitektur
maupun algoritmanya.
•menyajikan performansinya.
•menjajaki kemungkinan membangun sebuah
arsitektur paralel optimal citra
Penelitian ini merupakan bagian dari proyek
pengembangan arsitektur paralel optimal yang
disponsori oleh ITSF (Indonesia Toray Science
Foundation).
Memory CAM: State-of-the-art
Memori CAM adalah memori yang pengalamatannya
berdasarkan isinya. Memori CAM
termasuk tipe memori yang cukup tua
keberadaannya dan telah banyak dijumpai dalam
literatur namun manfaatnya jarang dibahas untuk
arsitektur paralel pengolahan citra. Memori ini
diperkenalkan pertama kali oleh Slade, dkk pada
tahun 1956. Memori ini dikenal dengan nama
lain misalnya memori asosiatif, memori dengan
data yang dialamati, memori katalog, dll.
Pada paper ini kami mengadopsi nama yang
paling sering digunakan dalam literatur yaitu
CAM dan Memori asosiatif.
Istilah CAM banyak juga dijumpai dibidang
Neural Network untuk menyatakan suatu memori
yang isinya (dalam bentuk pattern) dapat
dipanggil kembali bila pada inputnya diberikan
bentuk pattern tersebut seperti layaknya memori
otak manusia. CAM dalam konteks Pengolahan
Paralel (CAM_PP) ini sama persis fungsinya
dengan CAM dalam konteks Neural Network
(CAM_NN). Bedanya adalah CAM_NN bersifat
massively-parallel sedangkan CAM_PP tidak.
Keistimewaan dari memori CAM adalah dapat
menggantikan m buah data dalam waktu konstan
O(1) atau hanya dalam sekali siklus instruksi
yang mana bila dikerjakan oleh memori RAM
akan memakan waktu O(m).
Memori CAM memberikan manfaat yang besar
dalam aplikasi praktis, misalnya Transformasi
Hough, labeling paralel, penjejakan wajah
, jaringan lokal , kompresi gambar dan
aplikasi lain yang digambarkan dalam.
Walaupun cukup banyak manfaat dan aplikasinya
namun tipe ini tetap jarang dikenal
dibandingkan dengan memori RAM. Keterbatasan
produk ini dipasaran membuatnya jarang
dipakai dalam disain. Dalam dunia arsitektur
paralel tipe memori ini hanya digunakan
pada pengembangan STARAN pada 1972
1. Sel CAM
R
C
Data
Address
SR
SC
Sebuah sel CAM dibentuk dari sebuah sel
memori R dan komparator C. Sebuah
sel CAM akan memberikan jawaban/respon
melalui output SC jika SR=Address. Output
komparator ini kemudian dapat digunakan untuk
merealisir operasi-operasi asosiatif.
2. Memori asosiatif
SCAM_1
SC_1
SCAM_2
SC_2
SCAM_n
SC_n
Data
Out
Data
In
Address
Manfaat CAM terlihat jika n buah sel dibentuk
secara paralel (Gambar2). Konfigurasi ini
dikenal dengan nama memori asosiatif yang
memungkinkan kita untuk melakukan operasioperasi
asosiatif dengan jumlah n berapapun
dalam waktu konstan O(1). Padahal untuk
operasi yang sama memori RAM membutuhkan
waktu O(n). Pengalamatan memori asosiatif
berarti membandingkan secara paralel isi dari
setiap sel CAM dengan suatu nilai Address. Tipe
pengalamatan ini dapat menghasilkan apa yang
disebut “multiple-response”. Dari
keadaan inilah muncul beberapa jenis operasi
asosiatif. Bentuk umum dari memori asosiatif adalah
prosesor asosiatif. Prosesor asosiatif sudah
pasti memiliki sifat memori asosiatif, sedangkan
kebalikannya belum tentu.

Eril Mozef
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung