在位于美國矽谷的小辦公室里, Windell H. Oskay 夢想著有一天開放式處理器或SoC將點燃創(chuàng)新的熊熊烈火。
Oskay目前擔任開放性硬體協(xié)會(Open Source Hardware Association,OSHWA)的副主席,該協(xié)會是一個在2012年成立的非營利教育組織:「在開放性硬體的世界里,我最感到興奮的就是開放性處理器核心;舉例來說,開放性處理器設計就能被實現(xiàn)于FPGA的韌體中。」
今日的很多開放性硬體設計,像是Oskay自己的小公司所銷售的套件,是以 Arduino 或 Raspberry Pi 主機板為基礎;所謂的創(chuàng)客(maker)能接觸并打造電路板等級架構,但其上的Atmel AVR或其他處理器他們就無法插手。
Oskay在他開設的商店Evil Mad Scientist接受采訪時表示:「當開放性概念越來越普遍,應該可能讓設計在各個層面更趨向開放;」這間小小店鋪販賣他針對開放性硬體愛好者、以及教育應用所打造的相關產(chǎn)品與工具套件。
開放性硬體除了對像是Oskay這種死忠創(chuàng)客來說就是很酷:「也有很多其他潛在優(yōu)勢──包括政治上與經(jīng)濟上的;」他解釋,例如開放性硬體能規(guī)避古巴、海地、北韓、伊朗等地的出口限制與禁運:「你會對那些實際障礙感到驚訝。」
在經(jīng)濟方面,開放性硬體能讓技術人員打造價格低廉的設備,為學校與開發(fā)中國家開了一扇門;舉例來說,有人如果打算在非洲的奈及利亞(Nigeria)建立一個小型的商業(yè)或是學術實驗室,但沒有足夠的經(jīng)費購買設備,開放性硬體設計就能達成他的愿望,能以低廉的價格制作出便宜的設備:「我們常常聽到這樣的故事?!?/p>
開放性晶片有可能會點燃熱潮,但不會這么快。近十年前,之前的Sun Microsystems就開放了其Sparc處理器,但卻沒有得到顯著的市場接受度;最近IBM也透露將開放Power處理器架構,但到目前為止僅有一家中國業(yè)者對成為其客戶表示興趣。
有一個為執(zhí)行Linux平臺之開放性ASIC籌募資金的產(chǎn)業(yè)團體Open Core組織,但到目前為止僅有452位支持者,募到2萬2,742美元,距離百萬美元甚至是能生產(chǎn)一顆晶片所需的成本還非常遙遠。而雖然大型半導體業(yè)者都投入了提供開放性硬體參考設計的行列,他們對于自家的晶片IP仍然非常小心保護。
舉例來說,Atmel與Broadcom并沒有開放它們被應用于Arduino與Raspberry Pi主機板的處理器;最近Intel也發(fā)表了可相容于Arduino的開放性Galileo主機板,但是上面采用的Quark晶片架構并沒有公開。
「整個晶片產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營模式仍是保護并銷售IP;」Oskay認為,要突破現(xiàn)狀還有待一家新創(chuàng)公司或是像Open Cores這樣的組織來帶頭:「軟體組織也可能為處理器打造開放性核心,并有一個能銷售驅(qū)動程式以支持其營運的生意模式?!?/p>
Oskay表示,就像硬體的Red Hat那樣,很多這類的案例都是由經(jīng)費有限的一小群人開始的,然后吸引越來越多人的興趣,它就成功了。不過生產(chǎn)開放性晶片可能不會太受到歡迎,因為成本高昂;SoC會是開放性硬體最大的對立面之一。
通常采購SoC的客戶通常只會取得應用程式介面(API)以及一小部分的二進制編程軟體,甚至是付費客戶都還不一定能取得完整的晶片規(guī)格表。Oskay表示,在半導體領域之外,有一群來自廣泛領域的工程師正準備開始探索開放性硬體系統(tǒng),包括汽車、家電以及測試儀器。
Oskay與Evil Mad Scientist 的共同創(chuàng)辦人Lenore Edman
舉例來說,美國鳳凰城的Local Motors 讓人們設計打造自己的車輛,包括轎車與摩托車;Oskay指出:「我有一個朋友自己設計了一輛電動跑車?!蛊渌拈_放性硬體設計專案包括攝影機、自動化生產(chǎn)設備、研磨機,以及機器人、無人駕駛飛機、3D印表機等等。
「開放性硬體活動數(shù)量非常多,但還缺乏一個中心組織;」這也是Oskay所代表的OSHWA希望在未來扮演的角色。目前開放性硬體運動也少了一個游說團體,雖然OSHWA也針對與立法機關進行會議提供指導,主要是鎖定在教育方面。
Oskay表示,政府能為開放性硬體專案所需的人力與材料提供研發(fā)貸款,也能提供機制來保護開放性硬體的智慧財產(chǎn)以及責任義務;他指出,雖然游說活動讓一切事情變得更困難了一些,但開放性硬體倡導者擁有自己的游說團體是合理的發(fā)展,而且好消息是這樣的活動催生了一系列開放性工具。
Evil Mad Scientist采用支援Macs、Windows與Linux平臺的PCB設計軟體gEDA進行設計,現(xiàn)在則有更新的工具KiCad,竄起的速度非??烨冶萭EDA更受歡迎;Oskay表示,設計工具非常重要,開放性硬體的核心就是透過能分享的方式來釋出原始設計檔案,讓其他人也能制作、修改、復制并銷售其設計。