Interview mit Manuel Ujaldón Martínez: NVIDIA CUDA Fellow Award

El Dr. Manuel Ujaldón Martínez ist der erste Spanier, der einen internationalen CUDA Fellow Award gewonnen hat ausgezeichnet von NVIDIA. Ujaldón hat sich bereit erklärt, ein Interview für unser Portal zu führen, in dem er uns interessante Informationen über seine Projekte und seine Arbeit sowie seine Beziehung zu GNU Linux erzählt.

Manuel Ujaldón ist Professor am Institut für Computerarchitektur der UMA (Malaga University),  Autor mehrerer Bücher und Tutorials, Redner auf Konferenzen und unterrichtet interessante Kurse. Für all diese umfangreichen und hervorragenden Arbeiten hat Manuel zahlreiche Preise und Auszeichnungen erhalten.

LinuxAdictos: Die erste Frage ist fast unvermeidlich. Verwenden Sie normalerweise GNU Linux? Welche Verteilung?

Manuel Ujaldón Martinez: Ich war schon immer ein Linux-Fan. Jetzt verwende ich die Linux-Distributionen, die meine Techniker installieren Abteilung an der UMA, wo Ubuntu und SUSE dominieren. In meinen frühen Tagen habe ich mich für Red Hat / Fedora entschieden.

DAS: Ich verstehe, dass Sie der erste Spanier sind, der den internationalen CUDA Fellow Award von NVIDIA gewonnen hat. Drei Auszeichnungen Weitere (CUDA-Forschungszentrum und zwei CUDA-Lehrzentren) sind an die Universität von Malaga gefallen, an der er arbeitet. Gratuliere dir und der UMA zuerst von unserem Blog. Wie hat diese ganze Reise mit CUDA begonnen?

MU: Zuerst kamen die Auszeichnungen an die Institution, in der ich als Hauptermittler tätig war. Und schließlich die Einzelauszeichnung. Die Geschichte wird in diesem Satz von Voltaire zusammengefasst,
"Glück ist, wenn Vorbereitung auf Gelegenheit trifft." Während meines ersten Aufenthalts an der Ohio State University im Jahr 2003 lernte ich, wissenschaftlichen Code auf der GPU auf autodidaktische und handwerkliche Weise zu implementieren, zuerst mit Shadern und dann mit Cg. 2005 beendete ich das Buch, in dem ich den gesamten Prozess dokumentierte. Ich dachte nur daran, es an die Schüler weiterzugeben meine Sommerkurse, aber wenig später wurde CUDA geboren und alles änderte sich. Im Jahr 2008 wurden mehr als 4.000 wissenschaftliche Artikel über das CUDA-Phänomen verfasst (2014 waren es mehr als 60.000), und ich erhielt die erste Anerkennung von Nvidia, einer „Professor Partnership“, für die sie der UMA einen Tesla S2050-Server mit 4 High spendeten -end GPUs. Er war von sehr guten Mitarbeitern an der UMA im Bundesstaat Ohio umgeben. Dieses Talent brachte alle Auszeichnungen hervor, die Sie erwähnt haben. Sie mussten nur den Wagen ziehen.
Im Jahr 2015 wird alle 9 Sekunden ein CUDA SDK heruntergeladen, und die Anzahl der GPUs, auf denen CUDA ausgeführt wird, beträgt mehr als 600 Millionen. Jetzt sind die Auszeichnungen viel wettbewerbsfähiger, aber ich werde vier Jahre später weiterhin als CUDA-Fellow erneuert, weil Nvidia "Early Adopters" und diejenigen von uns unterstützt, die eine Leidenschaft für das Unterrichten von CUDA haben. Mit mehr als 50 Kursen und Seminaren in dieser Zeit (einige nach mehr als 20 Flugstunden) schätzt das Unternehmen meine Bemühungen. Und es gibt mir die Möglichkeit, innerhalb des führenden Unternehmens in meinem Forschungsbereich eine unschätzbare Erfahrung zu erfahren. Moral: Verlange ohne Vorbereitung kein Glück

DAS: NVIDIA hat uns Linuxern bittersüße Momente hinterlassen. Du wirst dich daran erinnern, dass "Fick dich!" von Linus Torvalds, der NVIDIA gewidmet ist. Kurz darauf applaudierte Linus, dass NVIDIA die Tegra K1-Treiber veröffentlicht habe… Was ist Ihrer Meinung nach der Grund für diese Einstellungsänderungen?

MU: In seinen Anfängen war Nvidia ein Unternehmen, das Geld verdienen wollte. Aber im letzten Jahrzehnt, zumindest in der Abteilung, die ich kenne, war es mit Wissenschaftlern der besten Universitäten, hauptsächlich Stanford, besetzt. Leute wie Bill Dally oder David Luebke kennen den Mehrwert der Verbreitung von Wissen und Training. Der Gewinn kommt endlich an, geht aber dort durch. Mittlerweile gibt es mehr als 800 registrierte Universitäten, die CUDA unterrichten und die Nvidia mit Spenden, Stipendien, Kursen usw. verwöhnt. Sie wird in den Steinbruch investiert, bevor die Sternzeichen jetzt gewinnen wollten! Unternehmen aus dem Silicon Valley wissen, wie man langfristig aussieht. Viele Initiativen scheinen wie eine Grube ohne Boden zu sein, aber sie sind Samen, die später keimen. Ich verstehe, dass für Linus Torvalds die Nvidia von vor 15 Jahren Luzifer selbst war. Und jetzt zwinkere seltsam.

DAS: Seine Arbeit leistet einen Beitrag im Bereich der Gesundheit. Mit der Verarbeitung biomedizinischer Bilder zur Erkennung von Regionen von Interesse wie Tumoren oder regenerierten Geweben und der Analyse degenerativer Erkrankungen durch rechnergestützte Anwendungen. Geben Sie uns eine Einführung in diese interessanten Projekte ...

MU: Erstens sind die Projekte nicht meine, sondern eine Gruppe, die ich koordiniere und die genauso viel oder mehr funktioniert als ich. Wir erfinden jedoch keine neuen biomedizinischen Techniken, da wir keine Experten auf diesem Gebiet sind. Wir versuchen, die innovativsten und rechenintensivsten Prozesse zu verstehen, um sie mithilfe der GPU zu beschleunigen. Techniken zur Erkennung von Krebs werden immer genauer und vorbeugender, erfordern jedoch eine Bildanalyse, die auf einer CPU Monate dauern kann. In einer GPU kann das Ding in Tagen und sogar Stunden bleiben, was den Prozess lebensfähig macht. Ein Ingenieur ist ein pragmatischer Typ, das ist die Etymologie des Wortes, das unsere Vereinigung identifiziert, das ist es, was uns „dreht“.

DAS: Wir haben gesehen, wie Computer unser Leben verbessern können und wie es sich auf es auswirkt. Aber vielleicht nicht so direkt wie ihre Projekte, die nur auf eine rein humanitäre Arbeit ausgerichtet zu sein scheinen. Ich meine, ihr Zweck ist nicht die Entwicklung einer Technologie, die dann im Gesundheitsbereich eingesetzt werden kann, sondern Projekte für und von der Gesundheit. Hinter diesem großartigen Forscher steht auch eine großartige Person ... Glaubst du nicht?

MU: Ich bin mehr als eine großartige Person, ich halte mich für einen vernünftigen Typ. Wenn Sie in einem Krankenhaus arbeiten und Krebs so nah sehen, ist es großartig, Ihren Beitrag zu leisten. Dass ein Patient tagelang und sogar wochenlang im Voraus diagnostiziert werden kann, ist großartig, auch wenn Sie nichts tun können, um ihn zu heilen, wenn er krank wird. Aber er glaubt, dass er gesund ist und was ihm jeden Tag durch den Kopf geht, hängt vom medizinischen Ergebnis ab. Eine Verkürzung dieser Tortur setzt eine solche Befriedigung voraus, dass die Entwicklung eines Videospiels es mir zum Beispiel nicht bringen kann. Die Gesellschaft hat Informatiker ein bisschen als seltsame Typen ("Freaks") stigmatisiert, aber es gibt alles. Die Arbeit in einem Krankenhaus humanisiert Sie, Sie werden hedonistischer, es ist ein großartiger Kontrapunkt, und noch mehr in der Welt, in der wir leben, mit so viel ungesunder Sucht ...

DAS: Er hat die Bioinformatik in Zentren in den USA und Australien weiter erforscht. War kein nationales Forschungszentrum oder Krankenhaus an Ihrer Arbeit interessiert, um sie in die Praxis umzusetzen?

MU: Letztes Jahr gewährte mir die Junta de Andalucía vier Jahre lang ein Projekt der Exzellenz, um Bioinformatik-Anwendungen in GPUs zu beschleunigen, und im letzten Jahrzehnt hatten wir ein ähnliches. In diesem Fall analysieren wir die neuronale Aktivität, um Hirnläsionen zu erkennen. Wir arbeiten mit der Firma Brain Dynamics des andalusischen Technologieparks zusammen und haben von dort aus Zugang zu verschiedenen Krankenhäusern in der Region. Das Krankenhaus Clínico und das Krankenhaus Carlos Haya in Malaga sowie das Krankenhaus Costa del Sol in Marbella sind potenzielle Kunden, und wir hoffen, dass sie von den Ergebnissen des Projekts profitieren können. Im Moment ist es verfrüht, Bilanz zu ziehen, es sind noch 3 Jahre Arbeit übrig, aber wir segeln auf dem richtigen Weg und der Bug des Schiffes ist auf die Gesundheit Andalusiens ausgerichtet. Wir hoffen, dass wir Früchte tragen können. Dies ist bereits beim vorherigen Projekt geschehen.

DAS: Die Nutzung der Leistung einer GPU für Allzweckanwendungen, die hohe Rechenkapazitäten (GPGPU) erfordern, scheint "in Mode" zu sein. Warum hat die Branche Ihrer Meinung nach so lange gebraucht, um festzustellen, dass eine Grafikkarte mehr wert ist als nur Videospiele?

MU: Jede große Innovation muss einen Widerstand gegen Veränderungen überwinden. Intel- und AMD-Prozessoren führen seit 40 Jahren x86-Code aus, eine Reihe von Anweisungen, die nur dann Bestand haben, wenn der Benutzer die Abwärtskompatibilität schätzt. Intel war sich dessen immer bewusst, aber seine Versuche, das x86 zu „modernisieren“, waren so katastrophale Fehler, dass es im Laufe der Zeit den Willen zum Durchhalten verloren hat. AMD war in dieser Zeit sehr selbstgefällig und hatte in den letzten Jahren viel mit dem Überleben zu tun. In diesen ist ein „Außenseiter“ wie Nvidia angekommen, und ohne Ehrgeiz erreicht er es. Viele von uns wollten eine verstimmte Melodie vergessen, besonders wenn wir dazu verdammt schienen, sie täglich zu hören. Jetzt haben wir himmlische Musik und hypnotisiert öffnen wir unsere Augen und sehen, dass die GPU eine billige Plattform ist, vielseitig (die wir bereits durch Spielen oder Verwalten des Monitors bereits amortisiert haben) und allgegenwärtig (derzeit werden drei GPUs für jede CPU verkauft). . Es ist, wenn wir denken, warum nicht? Und dann wachst du auf, weil das Erlernen des Programmierens in CUDA nicht einfach ist, besonders wenn du aus Python kommst, wo alles auf hohem Niveau funktioniert und mit dem Rücken zur Plattform erledigt wird. CUDA ist der Triumph des harten Arbeiters, des Wunsches zu arbeiten, der Beharrlichkeit, so vieler stillgelegter Werte, aber dass wir uns erholen müssen. Es ist ein Wunder, dass es so tief und so schnell in unsere heutige Gesellschaft eingedrungen ist.

DAS: Sie haben vor mehr als 10 Jahren damit begonnen. 2005 haben Sie dieses Buch darüber veröffentlicht, wie man GPUs programmiert, um wissenschaftliche Anwendungen zu beschleunigen. War es schon ein offenes Geheimnis?

MU: Ich glaube nicht, dass die optimistischsten Leute damals gedacht hätten, dass wir dort ankommen würden, wo wir sind, nicht so bald. Die GPU hat eine viel höhere Entwicklungsrate als die CPU, jede Generation ist kürzer und führt mehr Innovationen ein. Das macht die Straße schöner, aber auch für den Visionär schwieriger.

DAS: Darüber hinaus sind Initiativen wie die HSA Foundation entstanden, um die Entwicklung von HSA-Systemen zu steuern. Können Sie anderen Sterblichen die Bedeutung des heterogenen Rechnens erklären?

MU: Die überwiegende Mehrheit der aktuellen Prozessoren integriert eine CPU und eine GPU auf demselben Chip. Die CPU besteht aus mehreren Kernen (wenige komplexe Kerne, ungefähr zehn) und die GPU ist aus vielen Kernen (viele einfache Kerne, ungefähr dreitausend). Welches ist stärker, zehn Hämmer oder dreitausend Skalpelle? Dies hängt von dem Problem ab, das Sie lösen möchten. Aber wir sind uns alle einig, dass das Beste zehn Hämmer * und * dreitausend Skalpelle sind. Das ist heterogenes Computing: Nichts aufgeben. Abonnieren Sie alles und versuchen Sie dann, 100% der Ressourcen zu warten. Um die CPU zu belegen, benötigen Sie die alte Schule: C vor zwei Jahrzehnten, Java im letzten Jahrzehnt und Python in diesem Jahrzehnt. Um die GPU nutzen zu können, benötigen Sie in diesem Jahrzehnt CUDA, und wir werden sehen, was als nächstes passiert. Viele Codes sehen auf der CPU besser aus, andere auf der GPU. Wenn Sie nur wissen, wie man einen der Prozessoren programmiert, vermissen Sie die Dualität und haben dafür bezahlt, als Sie den PC gekauft haben. Mit jedem Tag ist der Programmierer, der die GPU nicht kennt, einarmiger, und das Unternehmen wird immer einen beidhändig arbeitenden Mitarbeiter bevorzugen.

DAS: Linux-Entwickler widmen ARM in letzter Zeit besondere Aufmerksamkeit. Das liegt an etwas. Diese Familie fegt mobile Geräte. Aber es scheint ein Interesse zu haben, das über den geringen Stromverbrauch hinausgeht. AMD hat beispielsweise seine K12-Architektur vorgestellt und die Opteron A-Serie für Server angekündigt. Ist ARM die Zukunft? Glauben Sie, dass es den HPC- und Home-Computing-Sektor erobern wird, indem es AMD64, SPARC, POWER usw. verdrängt?

MU: ARM bietet nicht nur einen geringen Verbrauch, sondern auch ein neues Modell, da es Ihnen nicht den Chip verkauft, sondern die Designpläne zusammen mit der Lizenz zum Bau des Chips. Die anderen Zeichen, die Sie erwähnen, sind eher ein proprietäres Endprodukt. Es ist, als hätte Ihnen ein Restaurant eine Paella verkauft, und ein anderes, das Rezept, das Sie zu Hause zubereiten sollten (aber garantiert, dass es so gut wird wie das im Restaurant). Auf lange Sicht, wenn Sie Paella mögen, ist es besser, in die zweite Option zu investieren, Sie werden mehr genießen und es wird Sie weniger kosten. Wenn Sie das Rezept verkaufen, werden Sie mehr Freunde, denn an dem Tag, an dem die Paella schlecht wird, übernimmt der Kunde seine Schuld und kann sie nicht ins Restaurant werfen. Auf diese Weise sammelt ARM zufriedene Kunden, und das ist immer eine großartige Investition. Ein gutes Beispiel ist das zuvor erwähnte Nvidia Tegra. Sie tragen einen ARM-Prozessor und konkurrieren mit ihren Chips in demselben Segment mit geringem Stromverbrauch, in dem ARM König ist. Als Nvidia in diesen Markt eintrat, half ARM ihm mit einem Schlüsselrezept. Jetzt verdient ARM Geld mit der Tegra, die Nvidia verkauft. Durch seine Innovation und die Art und Weise, wie es seine Ideen umgesetzt hat, verdient ARM sein Glück (und außerdem ist es ein europäisches Unternehmen). Ich hoffe es wächst weiter.

DAS: HPC ist * nix Territorium, genauer gesagt Linux. Eine der Antworten auf diesen Trend könnte Open Source sein, aber auch FreeBSD, und dennoch spricht die Quote für sich. Können Sie diese dominante Rolle von Linux in HPC rechtfertigen?

MU: Für mich ist FreeBSD ein Ersatz für Linux. Wenn Sie den reinen Geschmack haben, warum ändern. Außerhalb der Linux-Welt sehe ich kein Windows oder MacOS über HPC. Ich verfolge top20.org seit 500 Jahren und sie waren immer nur Truppen. Die HPC-Community besteht aus Wissenschaftlern, und jedes Stück, das wir abonnieren, hat seine Anerkennung verdient, nicht nur das Betriebssystem. Wissen Sie, wie Wissenschaftler unsere Artikel schreiben? Latex. In unserer Welt hat Word einen schwierigen Markt. Und doch gewinnt Word beim User Computing durch einen Erdrutsch.

DAS: Die Universität von Malaga belegt den 22. Platz in der Rangliste der Universitäten, die am meisten zur freien Software beitragen. Was können Sie zu dieser Position als Mitglied der UMA sagen?

MU: Ich kann sagen, dass ich von brillanten Kollegen umgeben bin, die viel mehr von ihren Software-Kreationen zeigen können. Und ich habe noch nie gesehen, wie sie einen Wirtschaftsplan ausgearbeitet haben, um reich zu werden. Eine gut gemachte Arbeit ist mehr wert als Geld.

DAS: Wir beenden das Interview normalerweise mit einer Art Spiel. Es besteht darin, eine kurze persönliche Meinung zu folgenden Begriffen abzugeben:

MU: Open Source: Arbeiten Sie daran, immaterielle Werte bereitzustellen, die für diejenigen, die sich nach wirtschaftlichen Parametern bewegen, schwer zu verstehen sind. Dort sind sie, die besten Dinge im Leben, frei.
OpenGL: Der erste Standard für die Grafikprogrammierung, dem wir so viel verdanken.
OpenCL: Der Standard für die GPGPU-Programmierung, eine schöne Geschichte, die überraschenderweise in Richtung Fiasko geht, da sie den Trend nicht bald umkehrt. Das Leben ist nicht immer fair.
Arduino: Das OpenGL der Hardware-Schicht, dem wir in einigen Jahren sicherlich auch viel zu verdanken haben werden.
Linus Torvalds: Ein Guru. Unter den besten zwei, für mich Steve Jobs und Robert Noyce, aber unter den 50 einflussreichsten Charakteren in der Geschichte der Technologie.

Ich hoffe, Ihnen hat dieses neue Interview in der Reihe gefallen, die wir veröffentlichen werden. Und ich ermutige Interessierte, sich für das anzumelden 11. Ausgabe des Kurses de GPU-Programmierung mit CUDA. Es wird von Ujaldón selbst organisiert und findet im Juli bei der UMA statt. Darüber hinaus verfügt es über das CUDA Teaching Center, das es in Spanien einzigartig macht.

Der Kurs steht allen offen, die über Mindestkenntnisse in Programmierung in C. Teilnehmer verfügen Lernen Sie, Grafikkarten mit CUDA zu programmieren. Sie werden 60 Stunden genießen, meistens praktisch. Außerdem wird eine von NVIDIA gespendete GeForce GTX 480-Grafikkarte verlost.