Komputasi Paralel Berbasis CUDA GPU untuk Pengukuran Kemiripan Protein pada Ijah Webserver dengan Algoritme Smith Waterman

Abstract

Penjajaran sekuens merupakan salah satu topik dalam bioinformatika yang digunakan untuk mencari kemiripan dari dua atau lebih sekuens DNA atau protein. Penjajaran sekuens dilakukan secara lokal dengan algoritme Smith Waterman dan secara global dengan algoritme Needleman-Wunsch. Kedua algoritme tersebut memiliki kompleksitas O(mn). Adapun pada penelitian ini dilakukan penjajaran sekuens menggunakan algoritme Smith Waterman dan dijalankan secara paralel menggunakan CUDA GPU dengan model inter-task parallelization. CUDA adalah pemrograman paralel yang dikeluarkan oleh NVIDIA untuk menyesuaikan perhitungan dari CPU ke GPU. Tujuan dari komputasi paralel algoritme Smith Waterman ini adalah untuk meningkatkan speed up pada proses komputasi dengan memanfaatkan resources pada GPU. Penelitian ini menggunakan GPU dengan ukuran memory sebesar 2GB dan 640 cores GPU. Penelitian ini menghasilkan speed up maksimal sebesar 2.895 dengan 30 data sekuens, namun untuk pemrosesan data yang kecil akan mengalami penurunan speed up karena biaya yang diperlukan lebih tinggi.