مانويل أوجالدون (إلى اليسار) مع خبراء الكمبيوتر الأيبيريين الأمريكيين
El الدكتور مانويل أوجالدون مارتينيز هو أول إسباني يفوز بجائزة زميل CUDA الدولية منحت من قبل NVIDIA. وافق Ujaldón على إجراء مقابلة مع بوابتنا يخبرنا فيها بمعلومات مثيرة للاهتمام حول مشاريعه وعمله ، بالإضافة إلى علاقته مع GNU Linux.
Manuel Ujaldón هو أستاذ في قسم هندسة الكمبيوتر في UMA (جامعة ملقة) ، مؤلف للعديد من الكتب والبرامج التعليمية ، ومتحدث في المؤتمرات ويعلم دورات ممتعة. لكل هذا العمل المكثف والممتاز ، فاز مانويل بالعديد من الجوائز والأوسمة.
مدمنو لينكس: السؤال الأول لا مفر منه تقريبا. هل تستخدم جنو لينكس عادة؟ ما التوزيع؟
مانويل أوجالدون مارتينيز: لقد كنت دائمًا من محبي Linux. الآن أستخدم توزيعات Linux التي يقوم الفنيون بتثبيتها قسم في UMA، حيث تسود Ubuntu و SUSE. في أيامي الأولى ، اخترت ريد هات / فيدورا.
ال: أفهم أنك أول إسباني يفوز بجائزة CUDA Fellow من NVIDIA. ثلاثة الجوائز المزيد (مركز أبحاث CUDA واثنان من مراكز CUDA التعليمية) وقعوا في جامعة ملقة ، حيث يعمل. أولا أهنئك أنت و UMA من مدونتنا. كيف بدأت هذه الرحلة بأكملها مع CUDA؟
MU: في البداية جاءت الجوائز إلى المؤسسة التي عملت فيها كباحث رئيسي. وأخيراً الجائزة الفردية. القصة لخصها في تلك العبارة من قبل فولتير ،
"الحظ هو عندما يلتقي التحضير الفرصة." في عام 2003 ، خلال إقامتي الأولى في جامعة ولاية أوهايو ، تعلمت تنفيذ التعليمات البرمجية العلمية على وحدة معالجة الرسومات بطريقة علمية وحرفية ، باستخدام التظليل أولاً ثم باستخدام Cg. في عام 2005 انتهيت من الكتاب حيث قمت بتوثيق العملية برمتها. فكرت فقط في نقلها إلى الطلاب في دوراتي الصيفية، ولكن بعد ذلك بقليل ولدت كودا وتغير كل شيء. في عام 2008 ، تمت كتابة أكثر من 4.000 مقالة علمية حول ظاهرة CUDA (تجاوزت 2014 في عام 60.000) ، وحصلت على أول تقدير من Nvidia ، "شراكة الأستاذ" التي تبرعت من أجلها بخادم Tesla S2050 إلى UMA بأربعة -انتهاء وحدات معالجة الرسومات. كان محاطًا بمتعاونين جيدين جدًا ، في UMA ، في ولاية أوهايو ،… أنتجت تلك الموهبة جميع الجوائز التي ذكرتها. كان عليك فقط سحب العربة.
في عام 2015 ، يتم تنزيل CUDA SDK كل 9 ثوانٍ ، وتعداد وحدات معالجة الرسومات التي تعمل بنظام CUDA يتجاوز 600 مليون. أصبحت الجوائز الآن أكثر تنافسية ، لكنني ما زلت أتجدد كزميل CUDA بعد أربع سنوات لأن Nvidia تدعم "المتبنين الأوائل" وأولئك الذين لديهم شغف بتدريس CUDA. مع أكثر من 50 دورة وندوة يتم تدريسها طوال هذا الوقت (بعضها بعد الطيران لأكثر من 20 ساعة) ، تقدر الشركة جهودي. وهو يتيح لي الفرصة للتعرف على خبرة لا تقدر بثمن داخل الشركة الرائدة في مجال بحثي. معنوي: بدون تحضير ، لا تطلب الحظ
ال: لقد ترك لنا NVIDIA لحظات حلوة ومرة. سوف تتذكر أن "اللعنة عليك!" بواسطة Linus Torvalds مخصص لـ NVIDIA. بعد ذلك بوقت قصير ، أشاد لينوس بإصدار NVIDIA برامج تشغيل Tegra K1 ... ما رأيك في سبب هذه التغييرات في المواقف؟
MU: في بداياتها ، كانت Nvidia شركة مصممة لكسب المال. لكن في العقد الماضي ، على الأقل في القسم الذي أعرفه ، كان مليئًا بعلماء من أفضل الجامعات ، ولا سيما جامعة ستانفورد. يعرف أشخاص مثل بيل دالي أو ديفيد لوبيك القيمة المضافة لتوزيع المعرفة والتدريب. الربح يأتي أخيرًا ، لكنه يمر من هناك. يوجد الآن أكثر من 800 جامعة مسجلة تقوم بتدريس CUDA والتي تقوم Nvidia بتدبيرها بالتبرعات والمنح الدراسية والدورات ... يتم استثمارها في المحجر ، قبل السعي للفوز بالنجوم الآن! تعرف شركات وادي السيليكون كيف تبدو على المدى الطويل ، تبدو العديد من المبادرات وكأنها حفرة لا نهاية لها ، لكنها بذور تنبت لاحقًا. أفهم أنه بالنسبة للينوس تورفالدس ، كانت Nvidia منذ 15 عامًا هي لوسيفر نفسه. والآن جعل الغمز الغريب.
ال: يساهم عمله في مجال الصحة. مع معالجة الصور الطبية الحيوية للكشف عن مناطق الاهتمام مثل الأورام أو الأنسجة المجددة وتحليل الأمراض التنكسية من خلال التطبيقات الحسابية. أعطنا مقدمة لهذه المشاريع الشيقة ...
MU: بادئ ذي بدء ، المشاريع ليست لي ، ولكنها مجموعة أنسقها ، وتعمل بنفس القدر أو أكثر مما أفعل. ومع ذلك ، فإننا لا نبتكر تقنيات طبية حيوية جديدة لأننا لسنا خبراء في هذا المجال ، فنحن نحاول فهم العمليات الأكثر ابتكارًا وتكلفة من الناحية الحسابية لتسريعها باستخدام وحدة معالجة الرسومات. أصبحت تقنيات اكتشاف السرطان أكثر دقة ووقائية ، ولكنها تتطلب تحليل الصور الذي قد يستغرق شهورًا على وحدة المعالجة المركزية. في وحدة معالجة الرسومات ، يمكن أن يبقى الشيء في أيام وحتى ساعات ، مما يجعل العملية قابلة للتطبيق. المهندس هو نوع عملي ، هذا هو أصل الكلمة التي تحدد اتحادنا ، وهذا ما "يحولنا" إلينا.
ال: لقد رأينا كيف يمكن للحوسبة أن تحسن حياتنا وكيف تؤثر عليها. ولكن ربما ليس بشكل مباشر مثل مشاريعهم ، والتي تبدو موجهة فقط للعمل الإنساني البحت. أعني أن هدفهم ليس تطوير تقنية يمكن استخدامها بعد ذلك في المجال الصحي ، بل هي مشاريع من أجل الصحة ومن خلالها. خلف هذا الباحث العظيم يوجد أيضًا شخص عظيم ... ألا تعتقد ذلك؟
MU: أكثر من شخص عظيم ، أنا أعتبر نفسي من النوع المعقول. عندما تعمل في مستشفى وترى السرطان قريبًا جدًا ، من الرائع أن تقوم بواجبك. يمكن تشخيص المريض مسبقًا بأيام وحتى أسابيع أمر رائع حتى لو لم تستطع فعل أي شيء لعلاجه إذا مرض. لكنه يظن أنه بصحة جيدة ، وما يدور في رأسه كل يوم في انتظار النتيجة الطبية. إن تقصير تلك المحنة يفترض الرضا لدرجة أن تطوير لعبة فيديو ، على سبيل المثال ، لا يمكن أن يجلبها لي. المجتمع لديه وصمة عار لعلماء الكمبيوتر لأنواع غريبة ("غريبو الأطوار") ، ولكن هناك كل شيء. العمل في المستشفى يجعلك إنسانيًا ، وتصبح أكثر ميلًا إلى المتعة ، وهي نقطة مقابلة رائعة ، وأكثر من ذلك في العالم الذي نعيش فيه ، مع الكثير من الإدمان المجنون ...
ال: واصل البحث في المعلوماتية الحيوية في مراكز في الولايات المتحدة وأستراليا. ألم يهتم أي مركز أبحاث أو مستشفى وطني بعملك لتطبيقه؟
MU: في العام الماضي ، منحتني Junta de Andalucía مشروعًا متميزًا لمدة أربع سنوات لتسريع تطبيقات المعلوماتية الحيوية في وحدات معالجة الرسومات ، وفي العقد الماضي كان لدينا مشروعًا مشابهًا آخر. في هذه الحالة ، نقوم بتحليل النشاط العصبي للكشف عن آفات الدماغ. نتعاون مع شركة Brain Dynamics في Andalusian Technology Park ، ومن هناك ، يمكننا الوصول إلى العديد من المستشفيات في المنطقة. يعتبر كل من مستشفى كلينيكو ومستشفى كارلوس هايا ، في ملقة ومستشفى كوستا ديل سول في ماربيا ، من العملاء المحتملين ، ونأمل أن يتمكنوا من الاستفادة من نتائج المشروع. في الوقت الحالي ، من السابق لأوانه إجراء الجرد ، وهناك 3 سنوات متبقية من العمل ، لكننا نبحر على المسار الصحيح والسفينة لها قوسها نحو الصحة الأندلسية. نأمل أن نؤتي ثمارها. لقد حدث هذا بالفعل مع المشروع السابق.
ال: إن استخدام قوة وحدة معالجة الرسومات لتطبيقات الأغراض العامة التي تتطلب قدرات حوسبة عالية (GPGPU) شيء يبدو أنه "على الموضة". لماذا تعتقد أن الصناعة قد استغرقت وقتًا طويلاً لترى أن بطاقة الرسومات كانت تستحق أكثر من مجرد ألعاب فيديو؟
MU: يجب أن يتغلب كل ابتكار عظيم على مقاومة التغيير. تعمل معالجات Intel و AMD على تشغيل كود x40 لمدة 86 عامًا ، وهي مجموعة رهيبة من التعليمات التي تصمد فقط لأن المستخدم يقدر التوافق مع الإصدارات السابقة. لطالما كانت شركة Intel على علم بهذا ، لكن محاولاتها "لتحديث" x86 كانت فشلاً ذريعاً لدرجة أنها فقدت إرادة المثابرة بمرور الوقت. كانت AMD راضية جدًا طوال هذا الوقت ، وفي السنوات الأخيرة ، كان لها علاقة كبيرة بالبقاء على قيد الحياة. في هؤلاء ، وصل "دخيل" مثل Nvidia ، وبدون طموح ، هو يحقق ذلك. أراد الكثير منا نسيان اللحن بعيدًا عن اللحن ، خاصةً عندما بدا أنه محكوم علينا بالاستماع إليه يوميًا. الآن لدينا موسيقى سماوية ، ونفتح أعيننا ونرى أن وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي منصة رخيصة ومتعددة الاستخدامات (فقط من خلال تشغيل الشاشة أو إدارتها ، نكون قد استهلكنا بالفعل) ومنتشرة في كل مكان (تباع حاليًا ثلاث وحدات معالجة رسومات لكل وحدة معالجة مركزية) . إنه عندما نفكر ، لماذا لا؟ ثم تستيقظ ، لأن تعلم البرمجة في CUDA ليس بالأمر السهل ، خاصة إذا كنت قادمًا من Python حيث يعمل كل شيء على مستوى عالٍ ويتم ذلك من خلال ظهرك إلى النظام الأساسي. CUDA هو انتصار العامل الجاد ، والرغبة في العمل ، والمثابرة ، والعديد من القيم المهملة ، لكننا بحاجة إلى التعافي. إنها معجزة أنها توغلت بعمق وبسرعة في مجتمعنا الحالي.
ال: لقد بدأت بهذا منذ أكثر من 10 سنوات ، في الواقع في عام 2005 قمت بنشر هذا الكتاب حول كيفية برمجة وحدات معالجة الرسومات لتسريع التطبيقات العلمية. هل كان بالفعل سرًا مكشوفًا؟
MU: لا أعتقد أن أكثر الناس تفاؤلاً كانوا يعتقدون حينها أننا سنصل إلى ما وصلنا إليه ، ليس قريبًا. تتميز وحدة معالجة الرسومات بمعدل تطوري أعلى بكثير من وحدة المعالجة المركزية ، فكل جيل أقصر ويقدم المزيد من الابتكارات. هذا يجعل الطريق أكثر جمالًا ، ولكنه أيضًا أكثر صعوبة بالنسبة للرؤى.
ال: بالإضافة إلى ذلك ، ظهرت مبادرات مثل مؤسسة HSA لإدارة تطوير أنظمة HSA. هل يمكن أن تشرح للبشر الآخرين أهمية الحوسبة غير المتجانسة؟
MU: تقوم الغالبية العظمى من المعالجات الحالية بدمج وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات على نفس الشريحة. تعد وحدة المعالجة المركزية متعددة النواة (عدد قليل من النوى المعقدة ، حوالي عشرة) ووحدة معالجة الرسومات متعددة النواة (العديد من النوى البسيطة ، حوالي ثلاثة آلاف). أيهما أقوى ، عشرة مطارق أم ثلاثة آلاف مشرط؟ يعتمد ذلك على المشكلة التي تريد حلها. لكننا نتفق جميعًا على أن الأفضل هو عشرة مطارق * وثلاثة آلاف مشرط. هذه حوسبة غير متجانسة: لا تتنازل عن أي شيء. اشترك في كل شيء ثم حاول خدمة 100٪ من الموارد. لشغل وحدة المعالجة المركزية ، ستحتاج إلى المدرسة القديمة: C قبل عقدين من الزمن ، و Java في العقد الماضي ، و Python في هذا العقد. للاستفادة من وحدة معالجة الرسومات (GPU) ، ستحتاج إلى CUDA هذا العقد ، وسنرى ما سيحدث بعد ذلك. تبدو العديد من الرموز أفضل على وحدة المعالجة المركزية ، وغيرها على وحدة معالجة الرسومات إذا كنت تعرف فقط كيفية برمجة أحد المعالجات ، فستفقد الازدواجية ، وقد دفعت ثمنها عند شراء الكمبيوتر. مع مرور كل يوم ، يكون المبرمج الذي لا يعرف وحدة معالجة الرسومات أكثر من مسلح واحد ، وستفضل الشركة دائمًا عاملًا ماهرًا.
ال: يولي مطورو Linux اهتمامًا خاصًا لـ ARM مؤخرًا. هذا بسبب شيء ما. هذه العائلة تكتسح الأجهزة المحمولة. ولكن يبدو أن لها اهتمامًا يتجاوز الطاقة المنخفضة ، على سبيل المثال ، كشفت AMD عن هيكلها K12 وتم الإعلان عن Opteron A-Series للخوادم. هل ARM المستقبل؟ هل تعتقد أنها ستتغلب على HPC وقطاع الحوسبة المنزلية عن طريق استبدال AMD64 و SPARC و POWER ...؟
MU: أكثر من الاستهلاك المنخفض ، ما تقدمه ARM هو نموذج جديد ، لأنه لا يبيع لك الشريحة ، ولكن خطط التصميم مع ترخيص بنائه. الشخصيات الأخرى التي ذكرتها هي أكثر من منتج نهائي خاص. يبدو الأمر كما لو أن أحد المطاعم باعك طبق الباييلا ، والآخر ، الوصفة التي يمكنك إعدادها في المنزل (ولكن مع ضمان أنها ستصبح جيدة مثل تلك الموجودة في المطعم). على المدى الطويل ، إذا كنت تحب الباييلا ، فمن الأفضل أن تستثمر في الخيار الثاني ، وسوف تستمتع أكثر وستكلفك أقل. أيضًا ، من خلال بيع الوصفة ، يمكنك تكوين صداقات أكثر ، لأنه في اليوم الذي يصبح فيه الباييلا سيئًا ، يفترض العميل أنه مذنب ، ولا يمكنه رميها في المطعم. هذه هي الطريقة التي تجمع بها ARM العملاء الراضين ، وهذا دائمًا استثمار رائع. وخير مثال على ذلك هو Nvidia Tegra الذي ذكرته سابقًا. إنها تحمل معالج ARM وتتنافس مع رقاقاتها في نفس قطاع الطاقة المنخفضة حيث يكون ARM هو الملك. عندما دخلت Nvidia هذا السوق ، ساعدتها ARM من خلال إعطائها وصفة رئيسية. الآن ، ARM تجني الأموال من Tegra التي تبيعها Nvidia. من خلال الابتكار ، وكيف نفذت أفكارها ، تستحق ARM حظها (بالإضافة إلى أنها شركة أوروبية). آمل أن تستمر في النمو.
ال: HPC هي منطقة لا تشوبها شائبة ، وبشكل أكثر تحديدًا Linux. يمكن أن يكون أحد الحلول لهذا الاتجاه هو المصدر المفتوح ، وكذلك FreeBSD ومع ذلك فإن الحصة تتحدث عن نفسها. هل يمكنك تبرير هذا الدور المهيمن لنظام Linux في HPC؟
MU: بالنسبة لي ، يعد FreeBSD بديلاً لنظام Linux. إذا كان لديك نكهة نقية ، فلماذا التغيير. وخارج عالم Linux ، لا أرى Windows أو MacOS يلوح في الأفق فوق HPC. لقد كنت أتابع top20.org لمدة 500 عامًا وكانوا دائمًا مجرد فرق. يتكون مجتمع HPC من علماء ، وقد اكتسبت كل قطعة نشترك فيها رصيدهم ، وليس فقط نظام التشغيل. هل تعرف ما يستخدمه العلماء لكتابة مقالاتنا؟ اللاتكس. في عالمنا ، يواجه Word سوقًا صعبًا. ومع ذلك ، في حوسبة المستخدم ، يفوز Word بأغلبية ساحقة.
ال: تم تصنيف جامعة ملقة في المرتبة 22 في تصنيف الجامعات التي تساهم أكثر في البرمجيات الحرة. ماذا يمكنك أن تقول عن هذا المنصب كعضو في اتحاد المغرب العربي؟
MU: أستطيع أن أقول إنني محاط بزملاء لامعين يمكنهم التباهي بالكثير من إبداعات برامجهم. ولم أرهم أبدًا يخططون لخطة اقتصادية ليصبحوا أثرياء. العمل الجيد هو أكثر من المال.
ال: عادة ما ننهي المقابلة بنوع من اللعبة. وهي تتكون من إبداء رأي شخصي موجز على المصطلحات التالية:
MU: المصدر المفتوح: العمل على توفير الأصول غير الملموسة ، التي يصعب فهمها لأولئك الذين ينتقلون وفقًا للمعايير الاقتصادية. هناك ، أفضل الأشياء في الحياة مجانية.
OpenGL: المعيار الأول لبرمجة الرسومات ، والذي ندين به كثيرًا.
OpenCL: معيار برمجة GPGPU ، قصة جميلة تسير بشكل مدهش نحو الفشل الذريع لأنها لا تعكس الاتجاه قريبًا. الحياة ليست دائما عادلة.
Arduino: OpenGL الخاص بطبقة الأجهزة ، والتي من المؤكد أننا مدينون لها كثيرًا في غضون سنوات قليلة.
لينوس تورفالدس: معلم. أقل من أفضل اثنين ، بالنسبة لي ستيف جوبز وروبرت نويس ، ولكن من بين أكثر 50 شخصية مؤثرة في تاريخ التكنولوجيا.
أتمنى أن تكون قد أحببت هذه المقابلة الجديدة في المسلسل الذي سننشره. وأنا أشجع المهتمين بالتسجيل في الطبعة ال 11 من الدورة de برمجة GPU مع CUDA. يتم تنظيمه من قبل Ujaldón نفسه وسوف يتم في يوليو في UMA. بالإضافة إلى ذلك ، تحظى بتأييد مركز CUDA التعليمي ، مما يجعلها فريدة من نوعها في إسبانيا.
الدورة مفتوحة لأي شخص لديه الحد الأدنى من المعرفة بالبرمجة في C. الحضور تعلم برمجة بطاقات الرسومات باستخدام CUDA. سيستمتعون بـ 60 ساعة ، معظمها عملي. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم سحب بطاقة رسومات GeForce GTX 480 التي تبرعت بها NVIDIA.