El padre de frambuesa Pi habla: Eben Upton sobre el futuro de la tecnología y más

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Alienta a las personas a interesarse por la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas. Es una cosa de educación paso a paso, desafío a alguien para que no se entusiasme con eso, simplemente desafío a un niño para que no se emocione al tomar fotos del espacio.

El entusiasmo se irradia desde Eben Upton. De día es el Director Técnico y Arquitecto de ASIC para Broadcom. Por la noche, y los fines de semana, él es la fuerza impulsora detrás de Raspberry Pi, esa pequeña computadora que ha revolucionado la informática de los aficionados y el futuro de la tecnología desde su lanzamiento en 2012.

Alta, vestida casualmente y con una pista clara de cómo viajó al trabajo esa mañana -ciclos de ciclismo sujetos a su camiseta- el fundador y uno de los fideicomisarios de la Fundación Raspberry Pi me está explicando el trasfondo de la increíble minicomputadora, el centro de medios de tres por dos pulgadas, el servidor web, el centro de juegos retro, la herramienta educativa e incluso, como hemos estado discutiendo, la máquina de fotograbado para espacios reducidos.

Pero Upton no es tu diseñador de computadora habitual. Él y su equipo no construyeron la Raspberry Pi para retirarse. Lo que planearon fue algo audaz, algo fantástico.

Se dieron cuenta de que con el hardware adecuado, la Raspberry Pi podría cambiar el mundo.

Los orígenes de la frambuesa Pi

Originalmente no nos vimos a nosotros mismos construyendo una computadora de propósito general.

Ideado en 2006 e inspirado en la BBC Micro de Acorn (una computadora de los años 80 desarrollada para el Proyecto de Alfabetización Informática de la BBC y vendida en gran parte a escuelas del Reino Unido), la Raspberry Pi comenzó como un dispositivo mucho más grande, cuyos objetivos se establecieron cuando Upton colaboró ​​con profesores, académicos y entusiastas con el objetivo de idear una computadora que inspirara a los niños.

"Originalmente no nos vimos a nosotros mismos construyendo una computadora de propósito general. No nos vimos construyendo una PC. Nos vimos edificios un dispositivo programable. Empezamos con microcontroladores, estoy seguro de que los has visto en una gran placa naranja [como se ve en el sitio web Raspberry Pi], esta era una plataforma basada en microcontroladores que podía manejar una tele, conectarla al componente de una televisión y sí, era un dispositivo realmente interesante. Tenía sobre el funcionamiento, diría de una microcomputadora de los años ochenta.

"Podrías construirlo tú mismo, podrías soldarlo a mano".

Al instante me acuerdo de las placas de mesa de los años 70 y de las computadoras muy básicas construidas a mano, de Steve Wozniak ensamblando tableros en el garaje de los padres de Steve Jobs a mediados de la década de 1970. Por supuesto, la informática ha avanzado considerablemente desde entonces, pero Eben tiene claro que esta idea de una computadora que puede reconfigurarse a mano es importante.

"Esa ha sido la clave del éxito del proyecto. La gente quiere algo que ellos entiendan.

"Fue realmente solo una especie de post 2009 que pudimos comenzar a construir algo parecido a una computadora de propósito general, [cuando] apareció el chip correcto, un chip Broadcom con exactamente el conjunto de características adecuado para Raspberry Pi estuvo disponible".

La Raspberry Pi, que salió a la venta a principios de 2012, no tiene partes extraíbles, por supuesto, pero se puede reconfigurar según el propósito particular que tenga en mente. Es por eso que el Raspberry Pi se envía sin teclado ni mouse. Como dice Eben: "teníamos una visión particular de que la cosa sería útil y la construimos y lo fue, y es así de simple".

La computadora británica, hecha en Gran Bretaña

No me refiero de una manera jingoística, pero usando un chip que se hizo en Gran Bretaña, usando una IP que se hizo en Gran Bretaña ... es británico.

La fabricación de computadoras en Gran Bretaña desde finales de la década de 1980 ha sido en gran parte inexistente, con maravillas internacionales de 16 bits como Amiga y Atari ST, PC, Apple Macs y consolas de juegos que reemplazan los exitosos 8 bits propios. Además de una gama de computadoras Acorn en la década de 1990 destinadas a establecimientos educativos, todas ellas se basaron principalmente en diseños de EE. UU. Y Japón.

Los días de los clásicos de 8 bits como el Sinclair Spectrum ZX80 y el Amstrad CPC 464 han quedado atrás, pero en el Raspberry Pi, la informática británica tiene algo de lo que enorgullecerse una vez más.

Le mencioné esto a Eben.

"No me refiero de una manera jingoistica, pero usando un chip que se hizo en Gran Bretaña, usando una IP que se hizo en Gran Bretaña, incluido el ARM obviamente [los procesadores ARM se originan en Cambridge] ... es británico. Una de las cosas que cambió para nosotros es que tenemos una dimensión global que probablemente no viéramos cuando estábamos pensando en la aplicación educativa, que fue nuestro pensamiento original ".

Pero, ¿qué hay de los grandes que fueron antes, Sinclair, Amstrad y Acorn? ¿Podría Eben un día ser comparado con los gigantes de la informática británica de 8 bits, como el idealista Sir Clive Sinclair (diseñador de Sinclair ZX80 y ZX Spectrum) o el astuto empresario Baron Sugar (el fundador de Amstrad, responsable de las computadoras domésticas, palabra procesadores y PC compatibles con IBM en toda Europa en los años 80 y 90), o incluso Christopher Curry, fundador de Acorn Computers (cuyo legado perdura en ARM).

"Hay que recordar a estos tipos, se vendieron millones de computadoras y crearon una revolución, crearon una industria, crearon mi trabajo, crearon Acorn que creó ARM, crearon la escena tecnológica de Cambridge que creó el núcleo que usamos en nuestro chip Existe este linaje continuo que comienza con estos muchachos.

"Creo que si dentro de 10 años transformamos las actividades relacionadas con la industria tecnológica del Reino Unido, entonces creo que mereceremos algo de crédito. En este momento no nos merecemos eso ".

Te intrigará saber cómo Eben intenta transformar las habilidades tecnológicas tanto en el Reino Unido como en otros lugares. Pero primero, ¿cómo se construye exactamente una Raspberry Pi?

La línea de construcción Raspberry Pi

Con el fin de comprender más acerca de la Raspberry Pi, incluyendo cómo los costos se mantienen tan bajos, visité la línea de producción, donde me mostró Gareth Jones, Gerente Senior de la División de Nuevos Negocios en Sony. Los antecedentes de la planta y el proceso involucrado en la construcción de una Raspberry Pi son muy interesantes.

La construcción del Raspberry Pi comenzó en China en 2011, pero los resultados no se consideraron satisfactorios. Como resultado, la Fundación Raspberry Pi trasladó la producción al Reino Unido.

Ubicadas en una antigua planta de fabricación de televisores en color en el sur de Gales (una península en el Reino Unido) hay cuatro líneas de producción (que pronto serán seis para seguir la notable demanda de la Raspberry Pi) produciendo 12, 000 de estas asombrosas computadoras pequeñas todos los días. Esta es una de varias asociaciones colaborativas para Sony, y el producto final, un dispositivo Raspberry Pi en funcionamiento, se construye aquí para Premier Farnell, bajo licencia de la Raspberry Pi Foundation (son uno de los dos fabricantes con licencia, el otro es RS Components. Ambas son empresas británicas).

Propiedad de Sony Corporation y con una gran parte de la producción de cámaras de televisión, la fábrica, parte de un complejo de oficinas más grande, es una colmena de actividad enfocada.

El proceso de construir una Raspberry Pi es bastante notable. Utilizando proveedores de componentes en toda Europa y el Lejano Oriente, el proceso comienza con una pasta de soldadura impresa en un tablero. La mayoría de la fabricación está automatizada, controlada por cámaras y controles de posicionamiento para alinear correctamente la placa y las aberturas con el fin de obtener la deposición de pasta de 100 micras de espesor.

A continuación, se montan componentes de tan solo 0, 5 mm en la placa, se cargan en una máquina en un carrete y se recogen utilizando un brazo robótico con una boquilla de vacío (un método conocido como SMT de doble cara, en el que se montan los componentes). ambos lados de la placa de circuito impreso). Como se puede ver en la foto de arriba, esta etapa del proceso se asemeja a una computadora que arrojó datos sobre tickertape. ¡La verdad es muy diferente, por supuesto! Los componentes llegan de los proveedores en estos carretes de cinta, cada uno con 10.000 transistores, diodos y otros componentes discretos. Un sistema llamado TIMMS maneja el proceso, monitorea los componentes y actúa como controlador de stock, alertando a los operadores cuando un carrete de componentes está a punto de agotarse. De nuevo, una cámara se usa para verificar las piezas en la boquilla para orientación, y cuando se colocan se mantienen en su lugar mediante la pasta de soldadura.

Debido al volumen de producción, se montan alrededor de 400, 000 componentes cada día. A medida que el proceso continúa, se agregan componentes más grandes, de nuevo con cámaras que verifican la rotación correcta y el posicionamiento XY. Si hay algún problema, la orientación de la junta se ajusta para adaptarse.

Se desconoce el secreto del éxito del Raspberry Pi, pero probablemente tiene algo que ver con el chip principal y su distribución de paquete sobre paquete que ahorra espacio, en la que se apilan los chips lógicos y de memoria, el mismo enfoque que el utilizado en el fabricación de teléfonos inteligentes. Esto comienza con el componente de la CPU recogido y colocado en el tablero, una vez más mantenido en su lugar por la viscosidad de la pasta de soldadura. Una vez en su lugar, el chip RAM se recoge, se sumerge en soldadura y se coloca en la CPU, con una precisión controlada para obtener la profundidad correcta: demasiada o muy poca soldadura sería desastrosa.

Después de esto, las tablas se pasan a través de un horno a 238 grados Celsius, la temperatura a la que la soldadura se evaporará. Los tableros Raspberry Pi están casi listos, salvo las pruebas, que se realizan en varias etapas.

Primero viene la inspección visual, nuevamente realizada por la cámara y la computadora. Después de esto, la parte de inserción manual del proceso agrega Ethernet, conector de audio y otros componentes que son demasiado grandes para la línea automatizada. Estos componentes se pasan a través de una máquina de soldadura por flujo (una forma rápida de soldar componentes a granel), y luego se revisan las juntas visualmente. Las pruebas continúan en ocho estaciones de prueba, con cuatro personas atendiendo dos estaciones cada una.

Aquí, la dirección MAC se descargará al Pi, y la potencia de CC, la salida de audio y video se verificará, demorando entre 60 y 90 segundos. Después de esto, los tableros se colocan en bolsas de ESD y se preparan para el envío. El proceso de prueba no ha terminado, sin embargo. Un equipo de control de calidad independiente prueba los tableros, ejecutándolos como lo harían los clientes, para probar el Raspberry Pi, ya que se usaría en las escuelas o en casa. Los defectos de QA son aparentemente raros, con solo 115 de los 450, 000 producidos en esta planta (me dicen que de esta cifra, solo 18 fueron defectos reales, los otros eran probablemente fallas debido a tarjetas SD pobres).

Gareth Jones me dice que Raspberry Pi está siendo considerado como un procesador para controlar procesos industriales, con una división de Sony en San José interesada en usar la computadora para un proyecto que están desarrollando.

Lo más importante, sin embargo, es la noticia de que la planta ha tenido muchas visitas escolares. En un mundo donde generalmente se cree que la fabricación se ha subcontratado en gran parte a China, esto es vital ya que muestra a los niños que no solo se está construyendo una computadora doméstica británica popular, sino que existen trabajos de fabricación y no se cubren de grasa. y suciedad.

Raspberry Pi Ethos

No solo estamos haciendo esto porque creemos que Raspberry Pi es genial, sino porque creemos que se han roto un número muy pequeño de cosas fáciles de reparar.

Las cifras indican que Raspberry Pi ha vendido alrededor de 1 millón de dispositivos, y que todavía no se han cumplido las órdenes al momento de la redacción. De esta cantidad, la Fundación estima que 2-300, 000 han terminado en manos de niños, excediendo con creces los 10, 000 dispositivos que esperaban ser vendidos a las escuelas. "De una forma u otra está en manos de los niños ya sea [a través de] padres, escuelas, maestros, abuelos o [comprados] por los propios niños", dice Eben, "particularmente con cosas como Minecraft allí.

"La cuestión es que es realmente significativo para los niños, puedes hacer un programa para construir una casa en lugar de tener que construir una casa ladrillo por ladrillo. Una vez que haya creado un programa que pueda construir una casa, puede construir 2 casas y ese tipo de automatización es algo realmente valioso ".

Pero poner esta computadora en manos de los niños es solo el primer paso en el plan de Eben Upton para combatir la escasez de habilidades tecnológicas.

"Tenemos un país donde tenemos un gran número de personas que necesitan trabajo, tenemos un gran número de compañías que lloran desesperadamente por gente ... ni siquiera matemáticos de doctorado, solo personas que pueden programar. Podríamos confiar en la inmigración un poco, eso funcionaría. El problema es que convierte al país en un parásito en la India, nosotros y América chuparemos a India de los mejores programadores. Esa es una conducta espantosa.

"No podemos seguir haciendo eso, es una solución a corto plazo".

Es inusual conocer a alguien que parece tener una respuesta a un problema tan importante. Eben continúa, con las manos animadas por lo que él ve como una solución simple a largo plazo, ya que observo que este no es el tipo de respuesta que recibimos del gobierno.

"No sé por qué. Todos lo sabemos y es solo una realización de simplemente pasar horas leyendo CV. Solo encontrando suficientes personas para formar un equipo de ingenieros. No solo estamos haciendo esto porque creemos que Raspberry Pi es genial, sino porque creemos que se han roto un número muy pequeño de cosas fáciles de reparar.

Para combatir estos problemas, la Fundación Raspberry Pi se creó con seis fideicomisarios (entre ellos David Braben, que es más conocido por muchos jugadores como el coguionista del clásico juego de comercio espacial Elite) para administrar el funcionamiento de la organización. Para ayudar a los fideicomisarios, Eben y compañía han contratado a seis empleados. "No teníamos empleados para los primeros 700, 000 Raspberry Pis vendidos, así que realmente hemos dotado a seis empleados. Tenemos una comunidad mucho más grande de voluntarios que pasamos las tardes y los fines de semana trabajando en Raspberry Pi, algunos en la universidad que pasan sus días, la tarde y los fines de semana trabajando en Raspberry Pi ".

"Somos un grupo pequeño de personas, creemos que podemos hacer una diferencia y el hecho de que pensemos que podemos hacer una diferencia significa que creemos que los problemas son bastante sencillos. Al igual que con los niños, si pensamos que estamos forzando a los niños a aprender a programar, no llegaríamos a ningún lado. Lo que creo que nos hemos dado cuenta con Raspberry Pi es que si le das a las personas las herramientas, lo harán. No necesitamos impulsar el programa, darles herramientas para construir una casa en Minecraft, darles la oportunidad de hacer que el gato corra en Scratch. Darles a las personas la oportunidad de hacer computación física, eso ha sido una verdadera sorpresa para mí ".

¿Dónde sigue para Raspberry Pi?

Con una constelación particular de habilidades matemáticas y científicas, lo que sucede allí es que peleamos por ese grupo de personas, lo que tienden a ser es chicos blancos de clase media y luchamos por este grupo, nosotros y los físicos, matemáticos y banqueros de inversión simplemente luchamos sobre este grupo de personas y es un juego de suma cero.

Con 1 millón de unidades vendidas y una reputación creciente entre los aficionados, los entusiastas del cine en casa y su objetivo de ser una computadora inspirada por los niños, ¿se realiza el trabajo de Eben? ¿Ha hecho la Raspberry Pi lo que se propuso hacer?

"Creo que hemos sido bastante sinceros de que hay mucho trabajo de software por hacer. Centrándonos en el software en lugar de ejecutarlo después del próximo procesador más rápido, no hay mejor chip que podamos usar en este momento, ciertamente en el rango de precios. Lo bueno del software es que gastas dinero en software una vez y lo recuperas en todos los dispositivos. Es bastante caro, optimiza el software para Raspberry Pi, pero luego todos se benefician. Todos esos millones de personas que compraron un Pi el año pasado, obtienen el beneficio de su Pi, no es como si tuvieran que comprar otro. Obtener el rendimiento del software, es realmente lo que estamos haciendo aquí. Estoy seguro de que en algún momento en el futuro haremos otro Pi, obviamente no puedo ver qué cambiaríamos hoy, pero si aparece un chip mejor podríamos considerarlo ".

¿Podría considerar un dispositivo más grande, montado en una tabla más grande?

"Creo que el tamaño es importante, el tamaño es importante por el costo. Creo que una de las cosas que le permite hacer eso, alcanzar ese punto de precio, es la configuración de memoria apilada [el paquete sobre paquete descrito anteriormente]. Si quieres alejarte de eso, creo que mucho más grande de lo que es en este momento ya no sería genial ".

Eben tampoco está demasiado preocupado por la competencia, al menos no por la competencia actual.

"No hay nada más en el rango de precios. Creo que ahora la gente está logrando dispositivos con un rango de $ 50, aunque los que dicen tener $ 50 no suelen estar disponibles, así que en la práctica las personas que logran entrar en el rango de $ 70 con niveles de rendimiento comparables.

"Algunos de estos se basan en una variedad de dispositivos chinos, a menudo con procesadores Cortex de muy bajo consumo y muy bajos en multimedia. Entonces, la gente está logrando obtener un dispositivo con mucho más CPU y mucho menos GPU en ese rango de precios. Sí, es interesante ver que surgen. Aún no he visto uno que sea particularmente amenazante para nosotros ". ¿Sería incluso una amenaza?

"El tema de las amenazas es interesante, realmente no reconozco que algo sea amenazante, pero nuestro objetivo es que haya muchas computadoras pequeñas programables. Si alguien construye muchas computadoras pequeñas programables, eso es bueno ".

Pequeñas computadoras programables, en manos de entusiastas y niños. No es una solución instantánea a la crisis de tecnología e ingeniería, sino un avance positivo.

"De vez en cuando oyes a alguien decir 'no hay falta de habilidades, no hay escasez de habilidades de ingeniería' - ¡mi culo! El punto en el que estoy asediado por solicitantes de entrevistas calificados para los trabajos que tenemos aquí en este edificio voy a creer que no hay escasez de habilidades de ingeniería ".

¿Pero no son materias de matemáticas, ciencia y tecnología en las que solo los académicamente dotados pueden sobresalir?

"Hay habilidades que alguien puede aportar a su programación, hay tareas que básicamente son mejor hechas por personas que son matemáticos, pero creo que hay una enorme base de habilidades potenciales de personas que si las obtienes a la edad adecuada y les das acceso a las herramientas correctas que aprenderán a ser grandes programadores de computadoras. Ves chicos yendo para una entrevista en la industria de los videojuegos, en particular, vienen por la ruta no tradicional. Llegué a través de varios cursos en Cambridge, pero también tuve un pasado de piratería cuando era niño, así que estaba programando cuando tenía 10 años.

"Creo que hay un potencial ilimitado. Lo que pasa con la programación es que no es muy difícil, no es académicamente difícil. Conozco a muchas personas que son programadores informáticos extremadamente talentosos pero que no tienen la capacidad académica tradicional. Parece estar completamente desacoplado de la misma manera en que un buen carpintero está desacoplado.

"Conozco personas que comenzaron a trabajar a los 16 años y son excelentes programadores de computadoras, así que creo que el impacto es potencialmente enorme. El riesgo es que podamos posicionarlo en la mayoría de los niños académicamente capaces, las personas que ya tienen las matemáticas. Con una constelación particular de habilidades matemáticas y científicas, lo que sucede allí es que peleamos por ese grupo de personas, lo que tienden a ser es chicos blancos de clase media y luchamos por este grupo, nosotros y los físicos, matemáticos y banqueros de inversión simplemente luchamos sobre este grupo de personas y es un juego de suma cero ".

Entonces, ¿cuál es la respuesta? ¿Cómo se propone Eben luchar contra esta constelación de habilidades, una crisis de habilidades autoperpetuas que ignora el potencial?

"Lo que quieres hacer es eliminar las tres cosas que dije, blanco, clase media, masculino. Doble su grupo, involucre a las niñas, participen las minorías étnicas ".

Conclusión

El punto donde estoy asediado por solicitantes de entrevistas calificados para los trabajos que tenemos aquí en este edificio, voy a creer que no hay escasez de habilidades de ingeniería.

Eben Upton aparentemente no es un hombre cuyo objetivo es construir un negocio de la nada y retirarse en su yate. Más bien, es casi seguro que es un hombre que notó un problema del mundo real y se dio cuenta de cuál es la solución. La mayoría de las personas podría tratar de entrar en la política o el activismo para cambiar el mundo: Eben Upton eligió construir una computadora como una solución a largo plazo.

Esa computadora es británica es una fuente de orgullo para aquellos de nosotros que sabemos. Por lo general, vemos las computadoras como dispositivos desprovistos de restricciones geográficas y preocupaciones. Un sinfín de computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes construidos en el Lejano Oriente caen en nuestras manos diariamente, se entiende su lugar de nacimiento pero se ignora su relevancia. Se ha vuelto en gran medida sin importancia, un hecho de la vida, de globlisation.

¿La Raspberry Pi representa un cambio radical, un movimiento hacia las computadoras cada vez más parroquiales? Lo dudo. En cambio, el Pi es una computadora habilitadora, un potente y potente hardware que puede revolucionar genuinamente la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias de la computación no solo en el Reino Unido, sino en todo el mundo.