Haastattelu Manuel Ujaldón Martínez: NVIDIA CUDA Fellow -palkinto

El Tohtori Manuel Ujaldón Martínez on ensimmäinen espanjalainen, joka on voittanut kansainvälisen CUDA Fellow -palkinnon Myönnetty NVIDIA. Ujaldón on suostunut tekemään portaalillemme haastattelun, jossa hän kertoo mielenkiintoista tietoa projekteistaan ​​ja työstään sekä suhteestaan ​​GNU Linuxiin.

Manuel Ujaldón on professori UMA: n tietokonearkkitehtuurin laitoksella (Malagan yliopisto),  useiden kirjojen ja opetusohjelmien kirjoittaja, puhuja konferensseissa ja opettaa mielenkiintoisia kursseja. Kaikesta tästä laajasta ja erinomaisesta työstä Manuel on voittanut lukuisia palkintoja ja tunnustuksia.

LinuxAdictos: Ensimmäinen kysymys on melkein väistämätön. Käytätkö yleensä GNU Linuxia? Mikä jakelu?

Manuel Ujaldon Martinez: Olen aina ollut Linux-harrastaja. Nyt käytän teknikkoni asentamia Linux-jakeluja UMA: n osasto, jossa Ubuntu ja SUSE ovat hallitsevia. Alkuvuosina valitsin Red Hat / Fedora.

THE: Ymmärrän, että olet ensimmäinen espanjalainen, joka voitti NVIDIAn kansainvälisen CUDA Fellow -palkinnon. Kolme kunnianosoitukset lisää (CUDA-tutkimuskeskus ja kaksi CUDA-opetuskeskusta) on pudonnut Malagan yliopistoon, jossa hän työskentelee. Onnittele ensin sinua ja UMA: ta blogistamme. Kuinka koko tämä matka CUDA: lla alkoi?

MU: Ensin tulivat palkinnot laitokselle, jossa olen toiminut päätutkijana. Ja lopuksi henkilökohtainen palkinto. Voltaire tiivistää tarinan tässä lauseessa,
"Onni on, kun valmistautuminen kohtaa mahdollisuuden." Vuonna 2003, ensimmäisen vierailuni aikana Ohion osavaltion yliopistossa, opin oppimaan toteuttamaan GPU: n tieteellisen koodin itseopetuksella ja käsityöläisellä tavalla ensin varjostimien ja sitten CG: n kanssa. Vuonna 2005 valmistuin kirjan, jossa dokumentoin koko prosessin. Ajattelin vain siirtää sen opiskelijoille vuonna kesäkurssini, mutta vähän myöhemmin CUDA syntyi ja kaikki muuttui. Vuonna 2008 CUDA-ilmiöstä kirjoitettiin yli 4.000 tieteellistä artikkelia (vuonna 2014 ne ylittivät 60.000 2050), ja sain ensimmäisen tunnustuksen Nvidialta, "professoriyhteistyöltä", josta he lahjoittivat Tesla S4 -palvelimen UMA: lle XNUMX korkealla - loppu GPU: t. Häntä ympäröivät erittäin hyvät yhteistyökumppanit UMA: ssa Ohion osavaltiossa ... Tuo lahjakkuus tuotti kaikki mainitsemasi palkinnot. Sinun piti vain vetää kärryä.
Vuonna 2015 CUDA SDK ladataan 9 sekunnin välein, ja CUDA: ta käyttävien grafiikkasuoritinten laskenta ylittää 600 miljoonaa. Nyt palkinnot ovat paljon kilpailukykyisempiä, mutta jatkan CUDA-stipendiaatteina jatkamista neljä vuotta myöhemmin, koska Nvidia tukee "varhaisia ​​käyttöönottajia" ja niitä meistä, joilla on intohimo opettaa CUDAa. Yli 50 kurssia ja seminaaria opetettiin koko tämän ajan (jotkut yli 20 tunnin lentämisen jälkeen), yritys arvostaa ponnisteluni. Ja se antaa minulle mahdollisuuden tuntea tutkimusalani johtavan yrityksen sisällä, korvaamaton kokemus. Moraali: Älä vaadi onnea ilman valmistautumista

THE: NVIDIA on jättänyt meille linuxerit katkeransuloisia hetkiä. Muistat, että "Fuck you!" Linus Torvalds omistettu NVIDIA: lle. Pian sen jälkeen Linus suosii, että NVIDIA vapautti Tegra K1 -ohjaimet ... Mikä on mielestänne syy näihin asennemuutoksiin?

MU: Alussa Nvidia oli yritys, joka teki rahaa. Mutta viime vuosikymmenen aikana, ainakin tiedossani divisioonassa, se on täynnä tutkijoita parhaista yliopistoista, lähinnä Stanfordista. Ihmiset, kuten Bill Dally tai David Luebke, tietävät tiedon jakamisen ja koulutuksen lisäarvon. Voitto saapuu lopulta, mutta kulkee sen läpi. Nyt on yli 800 rekisteröityä yliopistoa, jotka opettavat CUDA: ta ja joita Nvidia hemmottelee lahjoituksilla, apurahoilla, kursseilla, ... Se investoidaan louhokseen, ennen kuin tähtien allekirjoittamista yritettiin voittaa nyt! Piilaakson yritykset osaavat katsoa pitkällä aikavälillä, monet aloitteet näyttävät pohjattomalta kuopalta, mutta ne ovat siemeniä, jotka itävät myöhemmin. Ymmärrän, että Linus Torvaldsille Nvidia 15 vuotta sitten oli itse Lucifer. Ja nyt tee outo silmänräpäys.

THE: Hänen työnsä on vaikuttanut terveyden alaan. Biolääketieteellisten kuvien prosessoinnilla kiinnostavien alueiden, kuten kasvainten tai regeneroituneiden kudosten, havaitsemiseksi ja rappeuttavien sairauksien analysoimiseksi laskennallisten sovellusten avulla. Anna meille johdatus näihin mielenkiintoisiin projekteihin ...

MU: Ensinnäkin projektit eivät ole minun, vaan ryhmä, jota koordinoin, ja joka toimii yhtä paljon tai enemmän kuin minä. Emme kuitenkaan keksi uusia biolääketieteellisiä tekniikoita, koska emme ole asiantuntijoita tällä alalla, yritämme ymmärtää innovatiivisimmat ja laskennallisesti kalliimmat prosessit niiden nopeuttamiseksi GPU: n avulla. Syövän havaitsemismenetelmät ovat yhä tarkempia ja ennaltaehkäisevämpiä, mutta vaativat kuvaanalyysin, joka voi kestää kuukausia suorittimessa. GPU: ssa asia voi pysyä päivinä ja jopa tunteina, mikä tekee prosessista elinkelpoisen. Insinööri on käytännöllinen tyyppi, se on sanamme etymologia, joka identifioi unionimme, se "kääntää meidät päälle".

THE: Olemme nähneet, kuinka laskenta voi parantaa elämäämme ja miten se vaikuttaa siihen. Mutta ehkä ei niin suoraan kuin heidän projektinsa, jotka näyttävät suuntautuvan vain puhtaasti humanitaariseen työhön. Tarkoitan, että niiden tarkoituksena ei ole kehittää tekniikkaa, jota voidaan sitten käyttää terveydenhuollon alalla, vaan ne ovat pikemminkin terveydenhuoltoon liittyviä hankkeita. Tuon suuren tutkijan takana on myös hieno ihminen ... Etkö ajattele?

MU: En pidä enempää kuin hienosta ihmisestä järkevää tyyppiä. Kun työskentelet sairaalassa ja näet syöpää niin lähellä, on hienoa tehdä oma osuutesi. Se, että potilas voidaan diagnosoida päivinä tai jopa viikkoina eteenpäin, on hienoa, vaikka et voi tehdä mitään hänen parantamiseksi, jos hän sairastuu. Mutta hän ajattelee olevansa terve, ja mikä käy hänen päänsä läpi päivittäin, mikä odottaa lääketieteellistä tulosta. Tuon koettelemuksen lyhentäminen on sellaista tyydytystä, että esimerkiksi videopelin kehittäminen ei voi tuoda sitä minulle. Yhteiskunnassa on hieman leimattu tietojenkäsittelytieteilijöitä outoiksi tyypeiksi ("friikkiiksi"), mutta on kaikkea. Työskentely sairaalassa humanisoi sinut, sinusta tulee hedonistisempi, se on hieno vastakohta, ja vielä enemmän maailmassa, jossa elämme, niin paljon epäterveellistä riippuvuutta ...

THE: Hän on jatkanut bioinformatiikan tutkimista keskuksissa Yhdysvalloissa ja Australiassa. Eikö mikään kansallinen tutkimuskeskus tai sairaala ole ollut kiinnostunut työstäsi sen toteuttamiseksi käytännössä?

MU: Viime vuonna Junta de Andalucía myönsi minulle neljän vuoden huippuosaamisen projektin bioinformatiikkasovellusten nopeuttamiseksi näytönohjaimissa, ja viimeisen vuosikymmenen aikana meillä oli toinen vastaava. Tässä tapauksessa analysoimme hermoston toimintaa aivovaurioiden havaitsemiseksi. Teemme yhteistyötä Andalusian Technology Parkin Brain Dynamics -yrityksen kanssa, ja sieltä pääsemme alueen eri sairaaloihin. Clínicon sairaala ja Carlos Haya -sairaala sekä Malagassa että Costa del Sol -sairaala Marbellassa ovat potentiaalisia asiakkaita, ja toivomme heidän hyötyvän projektin tuloksista. Toistaiseksi on ennenaikaista tehdä selvitys, työtä on jäljellä 3 vuotta, mutta purjehdimme oikealla tiellä ja aluksen keula on suunnattu Andalusian terveydelle. Toivomme toteutuvan. Näin on jo tapahtunut edellisen projektin yhteydessä.

THE: GPU: n tehon käyttäminen yleiskäyttöisissä sovelluksissa, jotka vaativat suuria laskentatehoja (GPGPU), näyttää olevan "muodilta". Miksi luulette, että teollisuudella kesti niin kauan nähdä, että näytönohjain oli arvokkaampi kuin vain videopelit?

MU: Jokaisen suuren innovaation on voitettava muutosten vastustuskyky. Intel- ja AMD-suorittimet ovat käyttäneet x40-koodia 86 vuoden ajan, mikä on huono joukko ohjeita, jotka pysyvät voimassa vain siksi, että käyttäjä arvostaa taaksepäin yhteensopivuutta. Intel on aina ollut tietoinen tästä, mutta sen yritykset "modernisoida" x86 ovat olleet niin tuhoisia epäonnistumisia, että ajan myötä se on menettänyt halunsa jatkaa. AMD on ollut erittäin tyytyväinen koko tämän ajan, ja viime vuosina sillä on ollut paljon tekemistä selviytymisen kanssa. Niihin saapui Nvidian kaltainen "ulkopuolinen", ja ilman kunnianhimoa hän saavuttaa sen. Monet meistä halusivat unohtaa sävelmän, joka ei kuulu sille, varsinkin kun tuntui tuomitulta kuunnella sitä päivittäin. Nyt meillä on taivaallista musiikkia, ja hypnotisoituna avaamme silmämme ja näemme, että GPU on halpa alusta, monipuolinen (että pelkästään pelaamalla tai hallitsemalla näyttöä olemme jo amortisoituneet) ja kaikkialla läsnä (jokaiselle suorittimelle myydään tällä hetkellä kolme GPU: ta) . Silloin kun ajattelemme, miksi ei? Ja sitten heräät, koska CUDA-ohjelmoinnin oppiminen ei ole helppoa, varsinkin jos tulet Pythonista, jossa kaikki toimii korkealla tasolla ja tehdään selkäsi alustalle. CUDA on ahkera työntekijä, halu työskennellä, sinnikkyys, niin monien käyttämättömien arvojen voitto, mutta meidän on toiputtava. On ihme, että se on tunkeutunut niin syvälle ja niin nopeasti nykyisessä yhteiskunnassamme.

THE: Aloitit yli 10 vuotta sitten tällä, itse asiassa vuonna 2005 julkaisit tuon kirjan GPU: iden ohjelmoimisesta tieteellisten sovellusten nopeuttamiseksi. Oliko se jo avoin salaisuus?

MU: En usko, että optimistisimmat ihmiset olisivat voineet ajatella, että pääsisimme sinne, missä olemme, ei niin pian. GPU: n evoluutio on paljon korkeampi kuin suorittimen, jokainen sukupolvi on lyhyempi ja tuo lisää innovaatioita. Se tekee tien kauniimmaksi, mutta myös visionäärille vaikeammaksi.

THE: Lisäksi HSA-säätiön kaltaisia ​​aloitteita on syntynyt HSA-järjestelmien kehityksen hallitsemiseksi. Voisitko selittää muille kuolevaisille heterogeenisen laskennan tärkeyden?

MU: Suurin osa nykyisistä prosessoreista integroi suorittimen ja näytönohjaimen samaan siruun. CPU on monisydäminen (muutama monimutkainen ydin, noin kymmenen) ja GPU on monisydäminen (monia yksinkertaisia ​​ytimiä, noin kolmetuhatta). Kumpi on voimakkaampi, kymmenen vasaraa vai kolme tuhatta leikkausveitset? Se riippuu ongelmasta, jonka haluat ratkaista. Mutta olemme kaikki yhtä mieltä siitä, että paras on kymmenen vasaraa * ja * kolmetuhatta skalpelia. Se on heterogeeninen tietojenkäsittely: Luopu mistään. Tilaa kaikki ja yritä sitten huoltaa 100% resursseista. Suorittimen käyttämiseen tarvitaan vanha koulu: C kaksi vuosikymmentä sitten, Java viime vuosikymmenellä ja Python tällä vuosikymmenellä. GPU: n hyödyntämiseksi tarvitset CUDA: n tällä vuosikymmenellä, ja näemme, mitä seuraavaksi tapahtuu. Monet koodit näyttävät paremmilta CPU: lla ja toiset GPU: lla. Jos osaat ohjelmoida vain jonkin suorittimen, menetät kaksinaisuuden ja maksoit siitä, kun ostit tietokoneen. Joka päivä ohjelmasuunnittelija, joka ei tiedä grafiikkasuoritinta, on yksipuolisempi, ja yritys pitää aina parempana kaksitahoista työntekijää.

THE: Linux-kehittäjät kiinnittävät viime aikoina erityistä huomiota ARM: ään. Tämä johtuu jostakin. Tämä perhe pyyhkii mobiililaitteet. Mutta näyttää siltä, ​​että sillä on kiinnostusta matalan virrankulutuksen ulkopuolella, esimerkiksi AMD on paljastanut K12-arkkitehtuurinsa ja Opteron A-sarja palvelimille ilmoitetaan. Onko ARM tulevaisuus? Luuletko, että se valloittaa HPC: n ja kodin tietojenkäsittelysektorin syrjäyttämällä AMD64, SPARC, POWER,…?

MU: ARM tarjoaa enemmän kuin matalan kulutuksen, on uusi malli, koska se ei myy sinulle sirua, mutta suunnittelu suunnittelee yhdessä lisenssin sen rakentamiseen. Muut mainitsemasi hahmot ovat enemmän omaa lopputuotetta. Näyttää siltä, ​​että yksi ravintola myi sinulle paellaa ja toinen reseptin, jonka voit tehdä kotona (mutta takaa, että se tulee yhtä hyväksi kuin ravintolassa). Pitkällä aikavälillä, jos pidät paellasta, on parempi sijoittaa toiseen vaihtoehtoon, nautit enemmän ja se maksaa sinulle vähemmän. Myymällä reseptin saat myös enemmän ystäviä, koska päivänä, jolloin paella osoittautuu huonoksi, asiakas ottaa syyllisyytensä, hän ei voi heittää sitä ravintolaan. Näin ARM kerää tyytyväisiä asiakkaita, ja se on aina hieno sijoitus. Hyvä esimerkki on aiemmin mainitsemasi Nvidia Tegra. Heillä on ARM-prosessori ja kilpailevat sirujensa kanssa samassa pienitehoisessa segmentissä, jossa ARM on kuningas. Kun Nvidia tuli kyseisille markkinoille, ARM auttoi sitä antamalla sille tärkeän reseptin. Nyt ARM ansaitsee rahaa Tegrasta, jonka Nvidia myy. ARM ansaitsee onnensa innovatiivisuudesta ja siitä, miten se on toteuttanut ideoitaan (ja lisäksi se on eurooppalainen yritys). Toivon, että se jatkaa kasvuaan.

THE: HPC on * nix-alue, tarkemmin sanottuna Linux. Yksi vastauksista tähän suuntaukseen voi olla sen avoimen lähdekoodin, mutta samoin FreeBSD ja silti kiintiö puhuu puolestaan. Voitteko perustella tämän Linuxin hallitsevan roolin HPC: ssä?

MU: Minulle FreeBSD korvaa Linuxin. Jos sinulla on puhdas maku, miksi muuttaa. Ja Linux-maailman ulkopuolella en näe Windows- tai MacOS-järjestelmiä HPC: n yli. Olen seurannut top20.org-sivustoa 500 vuoden ajan, ja he olivat aina pelkkää joukkoa. HPC-yhteisö koostuu tutkijoista, ja jokainen tilaamamme teos on ansainnut heidän ansionsa, ei vain käyttöjärjestelmä. Tiedätkö mitä tutkijat käyttävät kirjoittaakseen artikkeleitamme? Lateksi. Maailmassamme Wordilla on vaikeat markkinat. Ja silti käyttäjien tietojenkäsittelyssä Word voittaa maanvyörymällä.

THE: Malagan yliopisto on 22. sijalla niiden yliopistojen listalla, jotka edistävät eniten vapaita ohjelmistoja. Mitä voit sanoa tästä asemasta UMA: n jäsenenä?

MU: Voin sanoa, että minua ympäröivät loistavat kollegat, jotka voisivat näyttää paljon enemmän ohjelmistojaan. Enkä ole koskaan nähnyt heidän hautovan taloudellista suunnitelmaa rikastua. Hyvin tehty työ arvostaa enemmän kuin rahaa.

THE: Lopetamme haastattelun yleensä eräänlaisella pelillä. Se koostuu lyhyestä henkilökohtaisesta mielipiteestä seuraavista ehdoista:

MU: Avoin lähdekoodi: Työ aineettomien hyödykkeiden tarjoamiseksi, vaikea ymmärtää niille, jotka muuttavat taloudellisten parametrien mukaan. Siellä he elämän parhaat asiat ovat ilmaisia.
OpenGL: Ensimmäinen grafiikan ohjelmointistandardi, jolle olemme niin paljon velkaa.
OpenCL: GPGPU-ohjelmoinnin standardi, kaunis tarina, joka yllättäen kulkee kohti fiaskoa, koska se ei muuta suuntausta pian. Elämä ei ole aina oikeudenmukaista.
Arduino: Laitteistokerroksen OpenGL, jolle olemme varmasti myös paljon velkaa muutamassa vuodessa.
Linus Torvalds: Guru. Kahden parhaan alle, minulle Steve Jobs ja Robert Noyce, mutta 50 historian vaikutusvaltaisimman hahmon joukossa.

Toivottavasti pidit tästä uudesta haastattelusta sarjassa, jonka julkaisemme. Ja kannustan kiinnostuneita rekisteröitymään Kurssin 11. painos de GPU-ohjelmointi CUDA: lla. Sen järjestää Ujaldón itse, ja se pidetään heinäkuussa UMA: ssa. Lisäksi sillä on CUDA-opetuskeskuksen hyväksyntä, mikä tekee siitä ainutlaatuisen Espanjassa.

Kurssi on avoin kaikille, joilla on vähimmäisosaaminen C-ohjelmoinnista oppia ohjelmoimaan näytönohjaimia CUDA: n avulla. He nauttivat 60 tunnista, enimmäkseen käytännöllisesti. Lisäksi arvotaan NVIDIA: n lahjoittama GeForce GTX 480 -näytönohjain.