Le père de Raspberry Pi parle à Eben Upton de l’avenir de la technologie, etc.

Cela encourage les gens à s'intéresser aux sciences, à la technologie, à l'ingénierie et aux mathématiques. C'est une étape d'éducation, je défie quelqu'un de ne pas être excité par ça, je défie juste un enfant de ne pas être excité en prenant des photos de l'espace.

L'enthousiasme rayonne d'Eben Upton. De jour, il est directeur technique et architecte ASIC pour Broadcom. De nuit et les week-ends, il est le moteur du Raspberry Pi, ce petit ordinateur qui a révolutionné l'informatique amateur et l'avenir de la technologie elle-même depuis son lancement en 2012..

Grand, habillé de façon décontractée et avec un indice sur la façon dont il s'était rendu au travail ce matin-là - des lunettes de vélo bien ajustées sur son t-shirt - le fondateur et l'un des administrateurs de la Fondation Raspberry Pi m'explique le contexte de l'incroyable mini-ordinateur , le centre multimédia trois pouces sur deux, un serveur Web, une plateforme de jeu rétro, un outil pédagogique et même, comme nous en avons discuté, une machine à prendre des photos liée à l'espace.

Mais Upton n'est pas votre concepteur informatique habituel. Lui et son équipe n’ont pas construit le Raspberry Pi pour leur retraite. Ce qu'ils prévoyaient était quelque chose d'audacieux, de fantastique.

Ils ont compris qu'avec le bon matériel, le Raspberry Pi pourrait changer le monde..

Les origines du Raspberry Pi

A l'origine, nous ne nous sommes pas vus en mesure de construire un ordinateur à usage général.

Conçu en 2006 et inspiré par le BBC Micro d’Acorn (un ordinateur des années 1980 construit pour le BBC Computer Literacy Project et vendu en grande partie à des écoles du Royaume-Uni), le Raspberry Pi a vu le jour à l’origine comme un appareil beaucoup plus vaste aux objectifs définis. quand Upton a collaboré avec des enseignants, des universitaires et des passionnés dans le but de concevoir un ordinateur inspirant les enfants.

“À l'origine, nous ne nous étions pas vus en mesure de construire un ordinateur à usage général. Nous ne nous sommes pas vus construire un PC. Nous nous sommes vus construire un appareil programmable. Nous avons commencé avec les microcontrôleurs, je suis sûr que vous les avez vus sur un grand tableau orange [comme on peut le voir sur le site Web de Raspberry Pi], c’était une plate-forme basée sur des microcontrôleurs qui pouvait piloter une télé, la brancher sur le composant d’un télévision et oui, c’était un appareil vraiment intéressant. Il y avait sur la performance, je dirais d'un micro-ordinateur des années 1980.

“Vous pouvez le construire vous-même, vous pouvez le souder ensemble à la main.”

Je me souviens instantanément des planches à pain et des ordinateurs très basiques des années 1970 construits à la main, de Steve Wozniak assemblant des planches dans le garage des parents de Steve Jobs au milieu des années 1970. Bien entendu, l’informatique a considérablement évolué depuis, mais Eben est clair sur l’importance de cette idée d’un ordinateur reconfigurable à la main..

“Cela a été une clé de la réussite du projet. Les gens veulent quelque chose qu'ils comprennent.

“Ce n’est vraiment qu’après 2009 que nous pourrions commencer à construire quelque chose qui ressemble à un ordinateur polyvalent: [quand] la bonne puce est arrivée, une puce Broadcom avec exactement les bonnes fonctionnalités pour Raspberry Pi est devenue disponible..”

Le Raspberry Pi qui a été lancé au début de 2012 ne contient pas de pièces amovibles, bien sûr, mais il peut être reconfiguré en fonction du but particulier que vous avez prévu. C'est pourquoi le Raspberry Pi est livré sans clavier ni souris. Comme le dit Eben: “nous avions une vision particulière que la chose serait utile et nous l'avons construite et c'était, et c'est à peu près aussi simple que cela.”

L'ordinateur britannique, fabriqué en Grande-Bretagne

Je ne parle pas de manière jingo, mais d’utiliser une puce fabriquée en Grande-Bretagne, en utilisant une adresse IP fabriquée en Grande-Bretagne… c’est britannique.

La fabrication d’ordinateurs en Grande-Bretagne depuis la fin des années 80 est pratiquement inexistante, avec des merveilles internationales 16 bits comme Amiga et Atari ST, des PC, des Mac Apple et des consoles de jeux remplaçant le célèbre système maison 8 bits développé en interne. Dans les années 90, mis à part une gamme d’ordinateurs Acorn destinés aux établissements d’enseignement, ils étaient tous largement basés sur des modèles des États-Unis et du Japon..

L'époque des classiques 8 bits tels que le Sinclair Spectrum ZX80 et l'Amstrad CPC 464 est révolue - mais dans le Raspberry Pi, l'informatique britannique a de quoi être fière une fois de plus.

J'en ai parlé à Eben.

“Je ne parle pas de manière jingo, mais d’utiliser une puce fabriquée en Grande-Bretagne, en utilisant une adresse IP fabriquée en Grande-Bretagne, y compris ARM [les processeurs ARM sont originaires de Cambridge]… c’est britannique. Une des choses qui a changé pour nous est que nous avons une dimension globale que nous n'avions probablement pas vue quand nous pensions à une application éducative qui était notre pensée originale..”

Mais qu'en est-il de ces grands qui ont précédé, Sinclair, Amstrad et Acorn? Eben pourrait-il un jour être comparé aux géants de l'informatique britannique 8 bits, tels que l'idéaliste Sir Clive Sinclair (concepteur des Sinclair ZX80 et ZX Spectrum) ou l'homme d'affaires avisé Baron Sugar (fondateur d'Amstrad, responsable des ordinateurs personnels, processeurs et ordinateurs compatibles IBM dans toute l’Europe dans les années 1980 et 1990), ou même Christopher Curry, fondateur d’Acorn Computers (dont l’héritage perdure sous ARM)?

“Vous devez vous souvenir de ces types, ils ont vendu des millions d'ordinateurs et ils ont créé une révolution, ils ont créé une industrie, ils ont créé mon travail, ils ont créé Acorn qui a créé ARM, ils ont créé la scène technologique de Cambridge qui a créé le noyau que nous utilisons notre puce. Il y a cette lignée continue à partir de ces gars.

“Je pense que si dans 10 ans nous transformons le réservoir de compétences de l'industrie britannique des technologies, nous mériterons un crédit. En ce moment nous ne méritons pas ça.”

Vous serez intrigué d'apprendre à quel point Eben entend transformer les compétences techniques au Royaume-Uni et ailleurs. Mais d’abord, comment construit-on un Raspberry Pi??

La ligne de construction Raspberry Pi

Pour en savoir plus sur le Raspberry Pi - et notamment sur la réduction des coûts -, j'ai visité la chaîne de production, où Gareth Jones, directeur principal de la division New Business de Sony, m'a fait visiter l'environnement. L’arrière-plan de l’usine et le processus de construction d’un Raspberry Pi sont très intéressants..

La construction du Raspberry Pi a commencé en Chine en 2011, mais les résultats n'ont pas été jugés satisfaisants. En conséquence, la fondation Raspberry Pi a transféré la production au Royaume-Uni..

Dans une ancienne usine de production de téléviseurs couleur dans le sud du pays de Galles (une péninsule au Royaume-Uni), quatre chaînes de production (bientôt six pour répondre à la demande remarquable de Raspberry Pi) produisent chaque jour 12 000 de ces incroyables petits ordinateurs. Il s’agit d’un des nombreux partenariats de collaboration de Sony. Le produit final - un appareil Raspberry Pi en état de marche - est construit ici pour Premier Farnell, sous licence de la Raspberry Pi Foundation (l’un des deux fabricants sous licence, RS Components). Les deux sont des sociétés britanniques).

Détenue par Sony Corporation et avec une grande partie de l’usine produisant des caméras de télévision pour la télévision, l’usine - qui fait partie d’un complexe de bureaux plus vaste - est une ruche d’activités ciblées.

Le processus de construction d'un Raspberry Pi est assez remarquable. En utilisant des fournisseurs de composants en Europe et en Extrême-Orient, le processus commence par une pâte à souder sérigraphiée sur un tableau. La majeure partie de la fabrication est automatisée, contrôlée par des caméras et des contrôles de positionnement pour aligner correctement la carte et les ouvertures afin d'obtenir le dépôt de pâte nécessaire d'une épaisseur de 100 microns.

Ensuite, des composants aussi petits que 0,5 mm sont montés sur la carte, chargés dans une machine sur une bobine et récupérés à l'aide d'un bras de robot avec une buse à vide (une méthode connue sous le nom de SMT double face, dans laquelle les composants sont montés sur des deux côtés de la carte de circuit imprimé). Comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessus, cette étape du processus ressemble à un ancien ordinateur qui crachait des données sur des bandelettes magnétiques - la vérité est bien différente, bien sûr! Les composants arrivent des fournisseurs sur ces bobines de bande, contenant chacune 10 000 transistors, diodes et autres composants discrets. Un système appelé TIMMS gère le processus, surveille les composants et joue le rôle de contrôleur des stocks, alertant les opérateurs dès qu’une bobine de composants est sur le point de s’épuiser. Encore une fois, une caméra est utilisée pour vérifier l'orientation des pièces sur la buse et, lorsqu'elles sont placées, elles sont maintenues en place par la pâte à braser.

En raison du volume de production, environ 400 000 composants sont montés chaque jour. Au fur et à mesure que le processus se poursuit, de plus gros composants sont ajoutés, toujours avec des caméras vérifiant le bon positionnement en rotation et en X-Y. En cas de problème, l'orientation du tableau est adaptée à.

Le secret du succès du Raspberry Pi est inconnu, mais il a probablement un lien avec la puce principale et son encombrement réduit, boîtier sur boîtier, dans lequel la puce et la mémoire sont empilées - la même approche que celle utilisée dans le fabrication de smartphones. Cela commence par le composant CPU ramassé et placé sur la carte, une fois de plus maintenu en place par la viscosité de la pâte à souder. Une fois en place, la puce de RAM est récupérée, plongée dans la soudure et placée sur la CPU, avec une précision contrôlée pour obtenir la profondeur appropriée - trop ou trop peu de soudure serait désastreux..

Ensuite, les planches passent dans un four à 238 degrés Celsius, la température à laquelle la brasure s'évapore. Les cartes Raspberry Pi sont presque prêtes, sauf pour les tests, qui se font en plusieurs étapes..

Vient d’abord l’inspection visuelle, à nouveau effectuée par caméra et ordinateur. Ensuite, la partie du processus d'insertion manuelle ajoute l'Ethernet, la prise audio et d'autres composants trop volumineux pour la ligne automatisée. Ces composants sont passés dans une machine à braser à flux continu (un moyen rapide de souder des composants en vrac), les joints étant ensuite vérifiés visuellement. Les essais se poursuivent dans huit stations d’essai, quatre personnes travaillant chacune sur deux stations..

Ici, l'adresse MAC sera téléchargée sur le Pi, et la sortie d'alimentation, audio et vidéo en CC sera vérifiée, prenant entre 60 et 90 secondes. Les cartes sont ensuite placées dans des sacs antistatiques et préparées pour l'expédition. Le processus de test n'est cependant pas terminé. Une équipe d’assurance qualité indépendante essaie les cartes, en les exécutant comme des clients, afin de tester le Raspberry Pi tel qu’il serait utilisé dans les écoles ou à la maison. Les défauts d’assurance qualité sont apparemment rares, avec seulement 115 retours sur les 450 000 produits dans cette usine (on me dit que sur ce chiffre, seulement 18 étaient des défauts réels - les autres étaient probablement des défauts dus à de mauvaises cartes SD).

Gareth Jones me dit que le Raspberry Pi est considéré comme un processeur permettant de contrôler les processus industriels, une division de Sony de San Jose souhaitant utiliser l'ordinateur pour un projet en cours de développement..

Le point le plus important, cependant, est la nouvelle que l'usine a eu de nombreuses visites d'école. Dans un monde où l'on pense généralement que l'industrie manufacturière a été largement sous-traitée à la Chine, cela est essentiel car cela montre aux enfants que non seulement un ordinateur à la maison britannique populaire est construit, mais que des emplois dans l'industrie manufacturière existent, et qu'ils ne sont pas couverts de graisse. et la saleté.

Le Raspberry Pi Ethos

Nous ne faisons pas cela simplement parce que nous pensons que Raspberry Pi est excellent, mais parce que nous pensons qu'un très petit nombre de choses facilement réparables sont brisées..

Les chiffres indiquent que le Raspberry Pi a vendu environ 1 million d'appareils, les commandes restant à remplir au moment de la rédaction. Sur ce montant, la Fondation estime que 2 300 000 personnes ont été livrées à des enfants, dépassant de loin les 10 000 appareils par an auxquels ils s'attendaient d'être vendus dans les écoles.. “D'une manière ou d'une autre, c'est entre les mains d'enfants, que ce soit par l'intermédiaire de parents, d'écoles, d'enseignants, de grands-parents ou [achetés par] les enfants eux-mêmes.,” dit Eben, “en particulier avec des choses comme Minecraft là-bas.

“Le problème, c’est que c’est vraiment important pour les enfants: vous pouvez créer un programme pour construire une maison plutôt que de la construire brique par brique. Une fois que vous avez créé un programme capable de construire une maison, vous pouvez en construire deux et ce type d’automatisation est vraiment précieux..”

Mais mettre cet ordinateur entre les mains des enfants n’est que la première étape du plan d’Eben Upton pour lutter contre la pénurie de main-d’œuvre technologique.

“Nous avons un pays où un grand nombre de personnes ont besoin d'un emploi, de nombreuses entreprises qui cherchent désespérément des personnes… pas même des docteurs en doctorat, mais des personnes capables de programmer. Nous pourrions compter un peu sur l’immigration, cela fonctionnerait. Le problème, c’est que le pays devienne un parasite de l’Inde. Nous et l’Amérique allons aspirer l’Inde de tous les meilleurs programmeurs. C'est un comportement épouvantable.

“Nous ne pouvons pas continuer à faire cela, c'est une solution à court terme.”

Il est inhabituel de rencontrer quelqu'un qui semble avoir une réponse à un problème aussi important. Eben continue, les bras animés avec enthousiasme pour ce qu'il considère être une solution simple à long terme, car je constate que ce n'est pas le genre de réponse que nous entendons du gouvernement..

“Je ne sais pas pourquoi. Nous le savons tous et c'est juste une prise de conscience qui consiste à passer des heures à lire des CV. Il suffit de trouver suffisamment de personnes pour former une équipe d'ingénieurs Nous ne faisons pas cela simplement parce que nous pensons que Raspberry Pi est excellent, mais parce que nous pensons qu'un très petit nombre de choses facilement réparables sont brisées..

Pour lutter contre ces problèmes, la Fondation Raspberry Pi a été créée avec six administrateurs (dont David Braben, mieux connu de nombreux joueurs en tant que co-auteur du jeu de trading spatial classique Elite), chargé de gérer le fonctionnement de l'organisation. Pour aider les administrateurs, Eben et co ont embauché six employés. “Nous n'avions aucun employé pour les 700 000 premiers Raspberry Pis vendus, nous avons donc vraiment six employés. Nous avons une communauté beaucoup plus large de bénévoles qui passent leurs soirées et leurs week-ends à travailler sur des sujets liés à Raspberry Pi, certains à l’université qui passent leurs journées, leurs soirées et leurs week-ends à travailler sur Raspberry Pi..”

“Nous sommes un petit groupe de gars, nous pensons pouvoir faire une différence et le fait de penser que nous pouvons faire une différence signifie que nous pensons que les problèmes sont assez simples. Comme dans le cas des enfants, si nous pensions obliger les enfants à apprendre à programmer, nous n’obtiendrions rien. Ce que je pense que nous avons compris avec Raspberry Pi, c’est que si vous donnez aux gens les outils, ils le feront. Nous n'avons pas besoin de pousser le programme, de leur donner des outils pour construire une maison à Minecraft, de leur permettre de faire courir le chat dans Scratch. Donner aux gens la chance de faire de l'informatique physique, ça a été une vraie surprise pour moi.”

La prochaine étape pour Raspberry Pi?

Avec une constellation particulière de compétences en mathématiques et en sciences, nous nous battons contre ce groupe de personnes. Ce sont généralement des garçons blancs de la classe moyenne et nous nous disputons ce groupe. Nous, les physiciens, les mathématiciens et les banquiers spécialisés en investissement sur ce groupe de personnes et c'est un jeu à somme nulle.

Avec 1 million d'unités vendues et une réputation grandissante parmi les amateurs, les amateurs de home cinéma et son objectif d'être un ordinateur inspirant pour les enfants, le travail d'Eben est-il terminé? Le Raspberry Pi a-t-il fait ce qu'il s'était fixé?

“Je pense que nous avons été assez francs sur le fait qu'il y a beaucoup de travail logiciel à faire. Se concentrer sur les logiciels plutôt que d’exécuter après le prochain processeur plus rapide - il n’ya pas de meilleure puce que nous puissions utiliser pour le moment, certainement dans la fourchette de prix. La bonne chose à propos du logiciel est que vous dépensez de l'argent en logiciel une fois et que vous le récupérez sur chaque appareil. C'est assez coûteux d'optimiser le logiciel pour le Raspberry Pi mais tout le monde en profite. Tous les millions de personnes qui ont acheté un Pi l'année dernière obtiennent le bénéfice sur leur Pi, ce n'est pas comme si elles devaient en acheter un autre. Obtenir des kilomètres du logiciel, est vraiment ce que nous faisons ici. Je suis sûr qu’à un moment donné, nous ferons un autre Pi, je ne vois évidemment pas ce que nous changerions aujourd’hui, mais si une meilleure puce arrivait, nous pourrions l’envisager..”

Peut-il envisager un appareil plus grand, monté sur un tableau plus grand?

“Je pense que la taille est importante - la taille est importante pour le coût. Je pense que l’une des choses qui vous permet de faire cela, pour atteindre ce niveau de prix, est la configuration de la mémoire empilée [le paquet sur paquet décrit ci-dessus]. Si vous voulez vous éloigner de cela, je pense que beaucoup plus gros qu'il ne l'est actuellement ne serait plus cool.”

Eben n'est pas trop préoccupé par la concurrence - du moins, pas par la concurrence actuelle.

“Il n'y a rien d'autre dans la fourchette de prix. Je pense que les gens se débrouillent maintenant pour obtenir une gamme de périphériques à 50 dollars, bien que ceux qui prétendent être à 50 dollars ne soient pas disponibles, de sorte que, dans la pratique, les personnes qui parviennent à atteindre les 70 dollars avec des performances comparables.

“Certains d'entre eux sont basés sur une variété de périphériques chinois, souvent dotés de processeurs Cortex très bas de gamme et multimédia. Les gens parviennent donc à obtenir un périphérique avec beaucoup plus de CPU et beaucoup moins de GPU dans cette fourchette de prix. Oui, il est intéressant de voir ceux-ci émerger. Je n'ai pas encore vu celui qui nous menace particulièrement.” Serait-ce même une menace du tout?

“La question des menaces est intéressante, je ne reconnais rien qui soit menaçant, mais notre objectif est qu’il y ait beaucoup de petits ordinateurs programmables. Si quelqu'un construit beaucoup de petits ordinateurs programmables c'est bon.”

Petits ordinateurs programmables, entre les mains des passionnés et des enfants. Pas une solution instantanée à la crise des technologies et des compétences en ingénierie, mais un pas en avant positif.

“Parfois, vous entendez quelqu'un dire «il n'y a pas de pénurie de main-d'œuvre qualifiée, il n'y a pas de pénurie de main-d'œuvre d'ingénierie» - mon cul! Le point où je suis assiégé par des candidats qualifiés pour les entretiens pour les emplois que nous avons ici dans ce bâtiment, je vais croire qu'il n'y a pas de pénurie de compétences en ingénierie.”

Mais ce ne sont pas les mathématiques, les sciences et la technologie que seuls les plus doués peuvent exceller?

“Il existe des compétences que quelqu'un peut apporter à sa programmation informatique, certaines tâches sont essentiellement mieux exécutées par des mathématiciens, mais je pense qu'il existe une base de compétences potentielle énorme de personnes qui, si vous les obtenez au bon âge et que vous leur donnez accès aux bons outils, ils apprendront à devenir d'excellents programmeurs. Vous voyez des gars se faire interviewer dans l'industrie des jeux en particulier par la voie non traditionnelle. Je suis arrivé via plusieurs cours à Cambridge, mais j’avais une expérience en piratage informatique alors j’étais programmeur à l’âge de 10 ans..

“Je pense qu'il y a un potentiel illimité. Le problème avec la programmation est que ce n’est pas très difficile, ni académiquement difficile. Je connais beaucoup de gens qui sont des programmeurs informatiques extrêmement doués mais qui n'ont pas les compétences académiques traditionnelles. Il semble être complètement découplé de la même manière qu’un bon charpentier est découplé..

“Je connais des gens qui ont commencé à travailler à 16 ans et qui sont d’excellents programmeurs informatiques. Je pense donc que l’impact est potentiellement énorme. Le risque est que nous puissions le positionner auprès des enfants les plus capables sur le plan scolaire, ceux qui ont déjà des mathématiques. Avec une constellation particulière de compétences en mathématiques et en sciences, nous nous battons contre ce groupe de personnes. Ce sont généralement des garçons blancs de la classe moyenne et nous nous disputons ce groupe. Nous, les physiciens, les mathématiciens et les banquiers spécialisés en investissement se battent sur ce groupe de personnes et c'est un jeu à somme nulle.”

Donc quelle est la réponse? Comment Eben propose-t-il de lutter contre cette constellation de compétences, une crise des compétences qui se perpétue elle-même et qui ignore le potentiel??

“Ce que vous voulez faire, c'est éliminer les trois choses que j'ai dites: Blanc, classe moyenne, homme. Doublez votre réserve, impliquez les filles et les minorités ethniques.”

Conclusion

Le point où je suis assiégé par des candidats qualifiés pour les entretiens pour les emplois que nous avons ici dans ce bâtiment, je vais croire qu'il n'y a pas de pénurie de compétences en ingénierie.

Eben Upton n'est apparemment pas un homme dont le but est de créer une entreprise à partir de rien et de prendre sa retraite sur son yacht. Au contraire, il est presque certainement un homme qui a remarqué un problème du monde réel et a compris quelle était la solution. La plupart des gens pourraient essayer de faire de la politique ou de l'activisme pour changer le monde - Eben Upton a choisi de construire un ordinateur comme solution à long terme.

Cet ordinateur est britannique est une source de fierté pour ceux d'entre nous qui savent. Nous considérons généralement les ordinateurs comme des appareils dépourvus de contraintes et de préoccupations géographiques. D'innombrables flux d'ordinateurs, de tablettes et de smartphones construits en Extrême-Orient nous tombent entre les mains chaque jour, leur lieu de naissance compris, mais sa pertinence ignorée. Il est devenu en grande partie sans importance, un fait de la vie, de la mondialisation.

Le Raspberry Pi représente-t-il un changement radical, une évolution vers une informatique de plus en plus raffinée? J'en doute. Au lieu de cela, le Pi est un ordinateur habilitant, un matériel puissant et puissant qui peut véritablement révolutionner l'enseignement et l'apprentissage des sciences informatiques non seulement au Royaume-Uni, mais dans le monde entier..