Pengaruh Jumlah Thread terhadap Efisiensi CPU pada Sistem Multicore

Muktibaskara Kusbianto; Muhammad Abdillah Kais Al Akmal; Muhammad Ainul  Yaqin

doi:10.55382/jurnalpustakadata.v5i2.1433

Penulis

Muktibaskara Kusbianto Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang
Muhammad Abdillah Kais Al Akmal Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang
Muhammad Ainul Yaqin Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang

DOI:

https://doi.org/10.55382/jurnalpustakadata.v5i2.1433

Kata Kunci:

Penjadwalan CPU, Waktu Tunggu Rata-rata , SJF, Round Robin, Quantum Time

Abstrak

Pemanfaatan prosesor multicore melalui multithreading seringkali menghadapi masalah penurunan efisiensi akibat overhead dari context switching ketika jumlah thread melebihi jumlah core fisik. Penelitian ini menginvestigasi masalah tersebut melalui metode eksperimental dengan menjalankan tugas perkalian matriks (1200x1200) secara paralel menggunakan program Python dengan jumlah thread yang divariasikan (1, 2, 4, 8, dan 16). Kinerja diukur berdasarkan waktu eksekusi total dan utilitas CPU. Hasil temuan pada sistem uji (6-Core Fisik/12-Core Logis) menunjukkan bahwa kinerja optimal, dengan waktu eksekusi tercepat (0.0213 detik), dicapai pada konfigurasi 8 thread. Penambahan thread lebih lanjut (menjadi 16) justru menyebabkan peningkatan waktu eksekusi (menjadi 0.0284 detik), yang mengindikasikan inefisiensi akibat overhead. Penelitian ini juga membuktikan bottleneck kinerja tidak disebabkan oleh penggunaan memori (RAM), yang tetap stabil. Kesimpulannya, efisiensi CPU bergantung pada optimalisasi jumlah thread agar sesuai dengan titik optimal arsitektur hardware (termasuk logical core), bukan sekadar memaksimalkannya

Unduhan

Data unduhan belum tersedia.

Referensi

Abe, T., Hirano, H., Ohta, H., Kosuge, K., & Tani, T. 2010. Performance of multi-process and multi-thread processing on multi-core SMT processors. Prosiding 2nd International Conference on Computer Engineering and Technology (ICCET). Chengdu, China. 16-18 April 2010.

An, S. 2016. Python and Parallel Programming. Laporan Mata Kuliah CS 205. Stanford, CA: Stanford University.

Intel. 2022. Intel Threading Building Blocks (TBB) Specification. Intel Corporation. (Ditambahkan, membahas multithreading berkinerja tinggi).

Kumar, S., & Tomar, P. 2014. Optimizing Matrix Multiplication using Multithreading. International Journal of Computer Applications. 97(10): 1-4.

Marr, D. T., Binns, F., Hill, D. L., Hinton, G., Koufaty, D. A., Miller, J. A., & Upton, M. 2002. Hyper-Threading Technology: Impact on Compute-Intensive Workloads. Intel Technology Journal. 6(1): 4-13.

McCool, M. 2012. Structured Parallel Programming: With Examples in C++. Morgan Kaufmann. (Ditambahkan, referensi klasik tentang desain paralel).

Shah, S. A., & Pandey, S. K. 2015. Effective use of Multi-Core Architecture through Multi-Threading towards Computation Intensive Signal Processing Applications. International Journal of Computer Applications. 110(1): 24-27.

Strohmaier, A. 2024. The Impact of GIL on Scientific Computing Workloads: A Post-PEP 703 Perspective. Journal of Parallel and Distributed Computing, Vol. 92. (Ditambahkan, relevan dengan research gap 2022–2024).

Van Zee, F. G., van de Geijn, R. A., Mathew, J., & Smith, T. M. 2014. Anatomy of High-Performance Many-Threaded Matrix Multiplication. Prosiding 2014 IEEE 28th International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS). Phoenix, Arizona. 19-23 Mei 2014.

Xu, G. & Li, J. 2023. Empirical Analysis of Thread Scaling on Heterogeneous Multicore Architectures for NumPy Operations. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, Vol. 34, No. 5. (Ditambahkan, relevan dengan research gap 2022–2024).

Bendersky, E. 2018. Measuring context switching and memory overheads for Linux threads. Diunduh di https://eli.thegreenplace.net/2018/measuring-context-switching-and-memory-overheads-for-linux-threads/ 1 November 2025.

Gross, S., Wouters, T., & Snow, E. 2023. PEP 703 – Making the Global Interpreter Lock Optional in CPython. Diunduh di https://peps.python.org/pep-0703/ 1 November 2025. (Penting untuk konteks GIL terbaru).

Netdata. 2023. Understanding Context Switching and Its Impact on System Performance. Diunduh di https://www.netdata.cloud/blog/understanding-context-switching-and-its-impact-on-system-performance/ 1 November 2025.

NumPy Developers. 2023. NumPy User Guide: Internal Architecture and GIL. NumPy Foundation. Diunduh dari dokumentasi resmi NumPy. (Ditambahkan, untuk memperkuat klaim GIL/NumPy).

Stack Overflow. 2024. Optimal Thread Count for CPU-Bound Tasks. (Ditambahkan, sebagai contoh diskusi komunitas teknis)