Tatăl zmeelor ​​Pi vorbește Eben Upton despre viitorul tehnologiei și mai mult

Încurajează oamenii să fie interesați de știință, tehnologie, inginerie și matematică. Este un lucru de educație pas, mă sfidez pe cineva să nu fie încântat de asta, eu doar sfidez un copil să nu fie încântați de a face fotografii din spațiu.

Entuziasmul radiază de la Eben Upton. În ziua de azi este directorul tehnic și arhitectul ASIC pentru Broadcom. Noaptea și în weekend, el este forța motrice din spatele Raspberry Pi, acel mic computer care a revoluționat computerele de pasionați și viitorul tehnologiei însuși de la lansarea sa în 2012.

Înalt, îmbrăcat în mod obișnuit și cu un indiciu despre cum a călătorit în dimineața asta - ochelarii cu bicicleta tăiați pe tricou - fondatorul și unul dintre administratorii Fundației Raspberry Pi îmi explică fundalul minipomputerului uimitor , centrul media de trei inci de doi inch, serverul web, hub-ul de jocuri retro, instrumentele educaționale și chiar, după cum am discutat,.

Dar Upton nu e designerul tău de computer obișnuit. El și echipa lui nu au construit pisica de Raspberry să se retragă. Ceea ce au planificat a fost ceva îndrăzneț, ceva fantastic.

Ei și-au dat seama că, cu hardware-ul potrivit, Raspberry Pi ar putea schimba lumea.

Originea piersicii Pi

Nu ne-am văzut inițial că am putea construi un computer cu scop general.

Conceput în 2006 și inspirat de BBC Micro (un calculator din anii 1980 care a fost construit pentru proiectul BBC Computer Literacy Project și vândut în mare măsură școlilor din Regatul Unit), Raspberry Pi a început viața ca pe un dispozitiv mult mai mare, când Upton a colaborat cu profesori, academicieni și entuziaști, cu scopul de a crea un computer care să inspire copiii.

“Nu ne-am văzut inițial că am putea construi un computer cu scop general. Nu am văzut construirea unui PC. Ne-am văzut clădiri un dispozitiv programabil. Am început cu microcontrolerele, sunt sigur că le-ați văzut pe o placă portocalie mare [așa cum se vede pe site-ul Raspberry Pi], aceasta a fost o platformă bazată pe microcontrolere care ar putea conduce un televizor, conectându-l în componenta unui televiziune și da, a fost un dispozitiv foarte interesant. Avea despre performanță, aș spune despre un microcomputer din 1980.

“Ai putea să o construiești singură, să o poți lipi împreună cu mâna.”

Imediat mi-am amintit de panourile de anii 1970 și computerele foarte de bază construite manual, de la asamblarea lui Steve Wozniak în garajul părinților lui Steve Jobs la mijlocul anilor 1970. Desigur, computerele s-au mutat considerabil de atunci, însă Eben este clar că această idee a unui computer care poate fi reconfigurată manual este importantă.

“Aceasta a fost cheia succesului proiectului. Oamenii vor ceva ce înțeleg.

“A fost într-adevăr un fel de post 2009 că am putea începe să construim ceva de-a lungul unui computer cu scop general, atunci cînd a venit chipul potrivit, a devenit disponibil un chip Broadcom cu exact setul de caracteristici pentru Raspberry Pi.”

Zmeura Pi, care a văzut lansarea la începutul anului 2012, nu are desigur părți detașabile, dar poate fi reconfigurată pe baza scopului pe care îl aveți în vedere. Acesta este motivul pentru care navele Raspberry Pi sunt livrate fără tastatură și mouse. După cum spune Eben: “am avut o viziune specială asupra faptului că lucrul ar fi util și că l-am construit și a fost și este destul de simplu.”

Computerul britanic, fabricat în Marea Britanie

Nu vreau să spun într-un mod jingoist, ci folosind un cip făcut în Marea Britanie, folosind un IP care a fost făcut în Marea Britanie ... este britanic.

Producția de calculatoare în Marea Britanie de la sfârșitul anilor 1980 a fost în mare parte inexistentă, cu minuni internaționale de 16 biți cum ar fi Amiga și Atari ST, PC-urile, Apple Mac-urile și consolele de jocuri care înlocuiesc 8-biți de succes. În afară de o serie de computere Acorn din anii 1990, destinate unităților de învățământ, acestea s-au bazat în mare parte pe modele din SUA și Japonia.

Zilele clasicilor de 8 biți, cum ar fi Sinclair Spectrum ZX80 și Amstrad CPC 464, au dispărut de mult - dar în Raspberry Pi, computerele britanice au ceva să se mândrească cu încă o dată.

Am menționat asta lui Eben.

“Nu vreau să spun într-un mod jingoist, ci folosind un cip care a fost făcut în Marea Britanie, folosind un IP care a fost creat în Marea Britanie, inclusiv ARM, evident [procesoarele ARM au originea în Cambridge] ... este britanic. Unul dintre lucrurile care s-au schimbat pentru noi este că avem o dimensiune globală pe care nu am văzut probabil atunci când ne-am gândit la aplicația educațională care a fost gândirea noastră inițială.”

Dar ce dintre cei mai mari care au mers înainte, Sinclair, Amstrad și Acorn? Eben ar putea fi o zi comparată cu giganții de computere britanice de 8 biți, cum ar fi idealul Sir Clive Sinclair (designerul Sinclair ZX80 și ZX Spectrum) sau omul de afaceri inteligent Baron Sugar (fondatorul companiei Amstrad, procesoare și computere compatibile IBM în întreaga Europă în anii 1980 și 1990), sau chiar Christopher Curry, fondatorul Acorn Computers (al cărui moștenire trăiește în ARM)?

“Trebuie să vă amintiți acești tipi, ați vândut milioane de computere și au creat o revoluție, au creat o industrie, mi-au creat slujba, au creat Acorn care a creat ARM, au creat scena tehnologică Cambridge care a creat nucleul pe care îl folosim chipul nostru. Există o linie continuă începând cu acești tipi.

“Cred că dacă în 10 ani transformăm abilitățile industriei de tehnologie din Regatul Unit, atunci cred că vom merita un credit. Acum nu merităm asta.”

Veți fi intrigat să aflați cum Eben intenționează să transforme abilitățile de tehnologie atât în ​​Marea Britanie, cât și în străinătate. Dar mai întâi, cum este construit un zmeur Pi?

Linia de construcție pentru zmeura Pi

Pentru a intelege mai multe despre Piersica de Raspberry - inclusiv modul in care costurile sunt mentinute atat de scazute - am vizitat linia de productie, unde am fost prezentat de Gareth Jones, Senior Manager al diviziei New Business de la Sony. Contextul plantei și procesul implicat în construcția unui Raspberry Pi sunt ambele foarte interesante.

Construcția de Zmeura Pi a început pentru prima dată în China în 2011, dar rezultatele nu au fost considerate satisfăcătoare. Ca urmare, Fundația Raspberry Pi a mutat producția în Marea Britanie.

Situată într-o fabrică de producție TV color din sudul Țării Galilor (o peninsulă în Regatul Unit), există patru linii de producție (în curând șase pentru a ține pasul cu cererea remarcabilă a Raspberry Pi), producând în fiecare zi 12.000 de aceste computere uimitoare. Acesta este unul dintre mai multe parteneriate colaborative pentru Sony, iar produsul final - un dispozitiv Raspberry Pi - este construit aici pentru Premier Farnell, sub licenta Raspberry Pi Foundation (unul dintre cei doi producatori autorizati, celalalt fiind Componente RS). Ambele sunt companii britanice).

Deținută de Sony Corporation și cu o mare parte a fabricii care produce camere de televiziune difuzate, fabrica - parte dintr-un complex mai mare de birouri - este un stup de activitate concentrată.

Procesul de a construi o Zmeura Pi este destul de remarcabil. Folosind furnizorii de componente din întreaga Europă și Orientul Îndepărtat, procesul începe cu ecranul de pastă de lipit imprimat pe o placă. Majoritatea fabricării este automatizată, controlată de camerele de luat vederi și comenzile de poziționare pentru alinierea corectă a plăcii și a orificiilor pentru a obține depunerea de pastă de 100 microni groasă.

În urma acestui lucru, pe placă sunt montate componente la o grosime de 0,5 mm, încărcate într-o mașină pe o bobină și preluate cu ajutorul unui braț de robot cu duza de vid (o metodă cunoscută sub numele de SMT pe două fețe, în care componentele sunt montate pe ambele părți ale plăcii de circuite imprimate). După cum puteți vedea din fotografia de mai sus, această etapă a procesului se aseamănă cu o informație timpurie de pe computer, care scote datele despre bilet - adevărul este destul de diferit, bineînțeles! Componentele sosesc de la furnizori pe aceste benzi de bandă, fiecare deținând 10.000 de tranzistoare, diode și alte componente discrete. Un sistem numit TIMMS gestionează procesul, monitorizează componentele și acționează ca controlor de stoc, alertează operatorii atunci când o bobină de componente este pe cale să se termine. Din nou, o cameră este utilizată pentru a verifica părțile de pe duză pentru orientare și, atunci când sunt plasate, acestea sunt ținute în loc de pasta de lipit.

Datorită volumului de producție, în jur de 400.000 de componente sunt montate zilnic. Pe măsură ce procesul continuă, se adaugă componente mai mari, din nou cu camerele care verifică poziția rotativă corectă și poziția X-Y. Dacă există probleme, orientarea panoului este ajustată astfel încât să se potrivească.

Secretul succesului Raspberry Pi este necunoscut, dar probabil are ceva de-a face cu cipul principal si cu dispunerea spatiala pe care se bazeaza pachetul pe pachete, in care stivuim logica si cipurile de memorie - aceeasi abordare ca cea folosita in fabricarea de telefoane inteligente. Aceasta începe cu componenta CPU preluată și plasată pe placă, încă o dată menținută la locul ei de vâscozitatea pastă de lipit. Odată ajuns în loc, cipul RAM este preluat, îmbibat în lipit și plasat pe CPU, cu precizie precisă pentru a obține adâncimea potrivită - prea mult sau prea puțin lipit ar fi dezastruos.

După aceasta, placile sunt trecute printr-un cuptor la 238 grade Celsius, temperatura la care se va evapora lipirea. Plăcile Raspberry Pi sunt aproape gata, cu excepția testelor, care se fac în mai multe etape.

Primul este inspecția vizuală, efectuată din nou de aparatul foto și de calculator. În urma acestui aspect, partea de inserare a mâinii adaugă Ethernetul, mufa audio și alte componente care sunt prea mari pentru linia automată. Aceste componente sunt trecute printr-o mașină de lipire a fluxului (o metodă rapidă de lipire a componentelor în vrac), cu îmbinări verificate vizual. Testarea continuă la opt stații de testare, cu patru persoane echipând câte două stații fiecare.

Aici adresa MAC va fi descărcată pe Pi, iar puterea DC, ieșirea audio și video vor fi verificate, timp de 60-90 secunde. După aceasta, plăcile sunt plasate în saci ESD și pregătite pentru transport. Procesul de testare nu sa încheiat totuși. O echipă independentă de QA încearcă să-și desfășoare activitatea în calitate de clienți, pentru a testa Raspberry Pi ca pe o școală sau acasă. Defectele de tip QA sunt aparent rare, doar 115 au fost returnate din cele 450.000 produse în această plantă (mi sa spus că din această cifră, doar 18 erau defecte reale - celelalte erau probabil defecte datorate cardurilor SD proaste).

Gareth Jones îmi spune că Raspberry Pi este considerat un procesor pentru controlul proceselor industriale, cu o divizie a companiei Sony din San Jose interesată de utilizarea calculatorului pentru un proiect pe care îl dezvoltă.

Cu toate acestea, cea mai importantă este știrea că planta a vizitat multe școli. Într-o lume în care producția este, în general, considerată a fi în mare parte externalizată în China, acest lucru este vital, deoarece arată copiilor că nu numai că este construit un computer de uz casnic britanic, ci că există locuri de muncă în fabricație și nu sunt acoperite cu grăsime și murdăria.

Zmeura Pi Ethos

Nu facem asta doar pentru ca credem ca Raspberry Pi este minunat, ci pentru ca noi credem ca un numar foarte mic de lucruri usor fixabile sunt rupte.

Cifrele indică faptul că Raspberry Pi a vândut în jur de 1 milion de dispozitive, cu comenzi care trebuie încă îndeplinite la momentul redactării. Din această sumă, Fundația estimează că 2-300.000 au ajuns în mâinile copiilor, depășind cu mult cele 10.000 de dispozitive pe an care se așteptau să fie vândute școlilor. “Într-un fel sau altul, este în mâinile copiilor dacă părinții, școlile, profesorii, bunicii sau copiii [cumpărați] de ei înșiși,” spune Eben, “mai ales cu chestii ca Minecraft acolo.

“Chestia despre asta este că este cu adevărat semnificativ pentru copii, puteți face un program pentru a construi o casă, mai degrabă decât a avea de a construi o cărămidă de casă de cărămidă. Odată ce ați construit un program care poate construi o casă, puteți construi 2 case și acest tip de automatizare este ceva care este cu adevărat valoroasă.”

Însă obținerea acestui computer în mâinile copiilor este doar primul pas în planul lui Eben Upton de a combate lipsa de competențe tehnologice.

“Avem o țară în care avem un număr mare de oameni care au nevoie de locuri de muncă, avem un număr mare de companii care plâng cu disperare pentru oameni ... nici macar matematicieni de doctorat, doar oameni care pot programa. Am putea să ne bazăm puțin pe imigrație, lucru care ar funcționa. Problema este că transformă țara într-un parazit în India, noi și America vom suge India uscat de toți cei mai buni programatori. E un comportament îngrozitor.

“Nu putem continua să facem asta, este o rezolvare pe termen scurt.”

Este neobișnuit să întâlnești pe cineva care pare să aibă un răspuns la o problemă atât de importantă. Eben continuă, arme animate cu entuziasm pentru ceea ce el consideră a fi o soluție simplă, pe termen lung, observând că acest lucru nu este un fel de răspuns pe care îl auzim de la guvern.

“Nu știu de ce. Știm cu toții și este doar o realizare purtată de petrecerea orelor de citire a CV-urilor. Găsiți suficienți oameni pentru a angaja o echipă de ingineri. Nu facem asta doar pentru ca credem ca Raspberry Pi este minunat, ci pentru ca noi credem ca un numar foarte mic de lucruri usor fixabile sunt rupte.

Pentru a combate aceste probleme, Fundația Raspberry Pi a fost înființată cu șase administratori (dintre care David Braben, care este cel mai bine cunoscut multor jucători ca co-scriitor al jocului clasic Elite) pentru a gestiona funcționarea organizației. Pentru a asista administratorii, Eben și co-au angajat șase angajați. “Nu am avut niciun angajat pentru primele 700.000 de Raspberry Pis vândute, așa că am angajat cu șase angajați. Avem o comunitate mult mai mare de voluntari care petrecem serile si weekend-urile care lucreaza la chestii de Raspberry Pi, unii la uni care isi petrec zilele, seara si weekendul lucrand la Raspberry Pi.”

“Suntem un mic grup de băieți, credem că putem face diferența și faptul că credem că putem face diferența înseamnă că credem că problemele sunt destul de simple. Ca și în cazul copiilor, dacă am crede că îi forțăm pe copii să învețe să programeze, n-am fi ajuns nicăieri. Ce cred că ne-am dat seama cu Raspberry Pi este dacă dai oamenilor instrumentele, ei o vor face. Nu trebuie să împingem programul, să-i dăm șansa să construiască o casă în Minecraft, să-i dea șansa de a face pisica să ruleze în Scratch. Oferind oamenilor șansa de a face calcul fizic, aceasta a fost o adevărată surpriză pentru mine.”

În cazul în care Următorul pentru Zmeura Pi?

Cu o anumită constelație de matematică și abilități științifice, ceea ce se întâmplă este că luptăm peste acel grup de oameni ceea ce tind să fie, sunt băieți albi de clasă mijlocie și luptăm peste acest bazin, noi, și fizicienii, matematicienii și bancherii de investiții luptăm doar peste acest grup de oameni și este un joc cu sumă zero.

Cu un milion de unități vândute și o reputație crescândă printre pasionați, amatorii de home-teatru și obiectivul său de a fi un computer care inspiră copii, este realizată munca lui Eben? Zmeura Pi a făcut ceea ce a vrut să facă?

“Cred că am fost destul de sincer că există o mulțime de activități software de făcut. Concentrându-se pe software-ul, mai degrabă decât să executați după următorul procesor mai rapid - nu există niciun chip mai bun pe care să-l putem folosi în acest moment cu siguranță în categoria de prețuri. Cel mai bun lucru despre software-ul este că cheltuiți bani pe software-ul o dată și îl recuperați pe fiecare dispozitiv. Este destul de scump, optimizând software-ul pentru Raspberry Pi, dar atunci toată lumea beneficiază. Toți acei milioane de oameni care au cumpărat un Pi anul trecut, beneficiază de avantajele lor pe Pi, nu înseamnă că vor trebui să cumpere un altul. Ajungeți la kilometraj din software, este ceea ce facem aici. Sunt sigur că în viitor vom face un alt Pi, nu pot vedea evident ce am schimba astăzi, dar dacă a venit un chip mai bun, am putea să-l considerăm.”

Ar putea considera un dispozitiv mai mare, montat pe o placă mai mare?

“Cred că dimensiunea este importantă - dimensiunea este importantă pentru costuri. Cred că unul dintre lucrurile care vă permite să faceți acest lucru, pentru a lovi acest punct de preț, este configurația de memorie stivuită [pachetul pe pachet descris mai sus]. Dacă vrei să te îndepărtezi de asta, cred că este mult mai mare decât acum, nu ar mai fi grozav.”

Eben nu este prea preocupat de concurență - cel puțin nu competiția actuală.

“Nu există altceva în clasamentul prețurilor. Cred că oamenii acum reușesc să obțină dispozitive de 50 de dolari, deși cei care pretind că sunt de 50 de dolari nu tind să fie disponibili, astfel încât, în practică, oamenii care reușesc să intre în gama de 70 de dolari cu lucruri care au niveluri comparabile de performanță.

“Unele dintre acestea se bazează pe o varietate de dispozitive chinezești, adesea cu procesoare Cortex foarte slabe și foarte scăzute în domeniul multimedia. Deci, oamenii reușesc să obțină un dispozitiv cu mult mai mult CPU și mult mai puțin GPU în acel grup de prețuri. Da, este interesant să-i vedem pe aceia care apar. Am văzut încă una care ne amenință în mod deosebit.” Ar fi chiar o amenințare la toate?

“Problema amenințărilor este una interesantă, nu recunosc nimic ca fiind amenințătoare, dar scopul nostru este să avem o mulțime de mici calculatoare programabile. Dacă cineva construiește o mulțime de computere mici programabile, este bine.”

Calculatoare mici programabile, în mâinile entuziaștilor și copiilor. Nu o soluție instantanee la criza de tehnologie și abilități inginerești, ci un pas pozitiv înainte.

“Ocazional, auziți pe cineva spunând "nu există lipsă de competențe, nu există lipsă de abilități de inginerie" - fundul meu! Punctul în care sunt asediat de solicitanții calificați de interviu pentru locurile de muncă pe care le avem aici în această clădire, cred că nu există lipsă de competențe tehnice.”

Dar nu sunt subiecte de matematică, știință și tehnologie pe care doar talentele academice le pot excela?

“Există abilități pe care cineva le poate aduce la programarea calculatoarelor, există sarcini care sunt, în principiu, cele mai bune realizate de oameni care sunt matematicieni, dar cred că există o bază enormă de competențe potențiale pentru persoanele care, dacă le obțineți la vârsta potrivită și le dați acces la instrumentele corecte vor învăța să fie mari programatori de calculatoare. Vedeți băieții care merg la interviu în industria jocurilor, în special vin pe traseul netradițional. Am venit prin intermediul mai multor cursuri la Cambridge, dar am avut de asemenea un fundal de hacking ca un copil, așa că programam când aveam 10 ani.

“Cred că există un potențial nelimitat. Lucrul cu programarea este că nu este foarte greu, nu din punct de vedere academic. Cunosc o mulțime de oameni care sunt programatori extrem de talentați de calculator, dar nu au capacități academice tradiționale. Se pare că este complet decuplat în același mod în care un bun dulgher este decuplat.

“Știu că oamenii care au început să muncească la 16 ani și sunt mari programatori de calculatoare, așa că cred că impactul este potențial enorm. Riscul este că putem să-l poziționăm la cei mai capabili din punct de vedere academic, la cei care au deja matematică. Cu o anumită constelație de matematică și abilități științifice, ceea ce se întâmplă este că luptăm peste acel grup de oameni ceea ce tind să fie, sunt băieți albi de clasă mijlocie și luptăm peste acest bazin, noi, și fizicienii, matematicienii și bancherii de investiții luptăm doar peste acest grup de oameni și este un joc cu sumă zero.”

Deci, care este răspunsul? Cum propune Eben lupta împotriva acestei constelații de abilități, o criză a competențelor care perpetuează auto-perpetuarea, care ignoră potențialul?

“Ceea ce vrei să faci este să tăci la cele trei lucruri pe care le-am spus, de culoare albă, de sex masculin. Dublează-ți piscina, fă fetele implicate, minoritățile etnice se implică.”

Concluzie

Punctul în care sunt asediat de solicitanții calificați de interviu pentru locurile de muncă pe care le avem aici în această clădire, cred că nu există lipsă de competențe tehnice.

Eben Upton nu pare a fi un om al cărui scop este să construiască o afacere din nimic și să se retragă pe iahtul său. Mai degrabă, el este aproape sigur un om care a observat o problemă din lumea reală și a realizat care este soluția. Majoritatea oamenilor ar putea încerca să intre în politică sau activism pentru a schimba lumea - Eben Upton a ales să construiască un calculator ca pe o soluție pe termen lung.

Acest calculator este britanic este o sursă de mândrie pentru aceia dintre noi care știu. De obicei, privim computerele ca dispozitive lipsite de constrângeri și preocupări geografice. Curente de computere, tablete și smartphone-uri construite în Orientul Îndepărtat cad în mâinile noastre zilnic, locul lor de naștere a fost înțeles, dar relevanța sa a fost ignorată. Ea a devenit în mare măsură lipsită de importanță, un fapt de viață, de gloablisare.

Raspberry Pi reprezintă o schimbare de mare, o mișcare către computerele devenind mai parohiale? Mă îndoiesc de asta. În schimb, Pi este un computer care permite, o piesă puternică și puternică de hardware care poate revoluționa cu adevărat predarea și învățarea științelor informatice nu numai în Marea Britanie, ci și în întreaga lume.

.