開(kāi)放性硬件趨勢能否蔓延至芯片領(lǐng)域？

　　在位于美國矽谷的小辦公室里，WindellH.Oskay夢(mèng)想著(zhù)有一天開(kāi)放式處理器或SoC將點(diǎn)燃創(chuàng )新的熊熊烈火。

　　Oskay目前擔任開(kāi)放性硬體協(xié)會(huì )(OpenSourceHardwareAssociation，OSHWA)的副主席，該協(xié)會(huì )是一個(gè)在2012年成立的非營(yíng)利教育組織：「在開(kāi)放性硬體的世界里，我最感到興奮的就是開(kāi)放性處理器核心;舉例來(lái)說(shuō)，開(kāi)放性處理器設計就能被實(shí)現于FPGA的韌體中?！?/p>

　　今日的很多開(kāi)放性硬體設計，像是Oskay自己的小公司所銷(xiāo)售的套件，是以Arduino或RaspberryPi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AtmelAVR或其他處理器他們就無(wú)法插手。

　　Oskay在他開(kāi)設的商店EvilMadScientist接受采訪(fǎng)時(shí)表示：「當開(kāi)放性概念越來(lái)越普遍，應該可能讓設計在各個(gè)層面更趨向開(kāi)放;」這間小小店鋪販賣(mài)他針對開(kāi)放性硬體愛(ài)好者、以及教育應用所打造的相關(guān)產(chǎn)品與工具套件。

　　開(kāi)放性硬體除了對像是Oskay這種死忠創(chuàng )客來(lái)說(shuō)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?zhuān)玳_(kāi)放性硬體能規避古巴、海地、北韓、伊朗等地的出口限制與禁運：「你會(huì )對那些實(shí)際障礙感到驚訝?！?/p>

　　在經(jīng)濟方面，開(kāi)放性硬體能讓技術(shù)人員打造價(jià)格低廉的設備，為學(xué)校與開(kāi)發(fā)中國家開(kāi)了一扇門(mén);舉例來(lái)說(shuō)，有人如果打算在非洲的奈及利亞(Nigeria)建立一個(gè)小型的商業(yè)或是學(xué)術(shù)實(shí)驗室，但沒(méi)有足夠的經(jīng)費購買(mǎi)設備，開(kāi)放性硬體設計就能達成他的愿望，能以低廉的價(jià)格制作出便宜的設備：「我們常常聽(tīng)到這樣的故事?！?/p>

　　開(kāi)放性晶片有可能會(huì )點(diǎn)燃熱潮，但不會(huì )這么快。近十年前，之前的SunMicrosystems就開(kāi)放了其Sparc處理器，但卻沒(méi)有得到顯著(zhù)的市場(chǎng)接受度;最近IBM也透露將開(kāi)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(hù)表示興趣。

　　有一個(gè)為執行Linux平臺之開(kāi)放性ASIC籌募資金的產(chǎn)業(yè)團體OpenCore組織，但到目前為止僅有452位支持者，募到2萬(wàn)2,742美元，距離百萬(wàn)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(kāi)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(lái)說(shuō)，Atmel與Broadcom并沒(méi)有開(kāi)放它們被應用于A(yíng)rduino與RaspberryPi主機板的處理器;最近Intel也發(fā)表了可相容于A(yíng)rduino的開(kāi)放性Galileo主機板，但是上面采用的Quark晶片架構并沒(méi)有公開(kāi)。

　　「整個(gè)晶片產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式仍是保護并銷(xiāo)售IP;」Oskay認為，要突破現狀還有待一家新創(chuàng )公司或是像OpenCores這樣的組織來(lái)帶頭：「軟體組織也可能為處理器打造開(kāi)放性核心，并有一個(gè)能銷(xiāo)售驅動(dòng)程式以支持其營(yíng)運的生意模式?！?/p>

　　Oskay表示，就像硬體的RedHat那樣，很多這類(lèi)的案例都是由經(jīng)費有限的一小群人開(kāi)始的，然后吸引越來(lái)越多人的興趣，它就成功了。不過(guò)生產(chǎn)開(kāi)放性晶片可能不會(huì )太受到歡迎，因為成本高昂;SoC會(huì )是開(kāi)放性硬體最大的對立面之一。

　　通常采購S(chǎng)oC的客戶(hù)通常只會(huì )取得應用程式介面(API)以及一小部分的二進(jìn)制編程軟體，甚至是付費客戶(hù)都還不一定能取得完整的晶片規格表。Oskay表示，在半導體領(lǐng)域之外，有一群來(lái)自廣泛領(lǐng)域的工程師正準備開(kāi)始探索開(kāi)放性硬體系統，包括汽車(chē)、家電以及測試儀器。

　　舉例來(lái)說(shuō)，美國鳳凰城的LocalMotors讓人們設計打造自己的車(chē)輛，包括轎車(chē)與摩托車(chē);Oskay指出：「我有一個(gè)朋友自己設計了一輛電動(dòng)跑車(chē)?！蛊渌拈_(kāi)放性硬體設計專(zhuān)案包括攝影機、自動(dòng)化生產(chǎn)設備、研磨機，以及機器人、無(wú)人駕駛飛機、3D印表機等等。

　　「開(kāi)放性硬體活動(dòng)數量非常多，但還缺乏一個(gè)中心組織;」這也是Oskay所代表的OSHWA希望在未來(lái)扮演的角色。目前開(kāi)放性硬體運動(dòng)也少了一個(gè)游說(shuō)團體，雖然OSHWA也針對與立法機關(guān)進(jìn)行會(huì )議提供指導，主要是鎖定在教育方面。

　　Oskay表示，政府能為開(kāi)放性硬體專(zhuān)案所需的人力與材料提供研發(fā)貸款，也能提供機制來(lái)保護開(kāi)放性硬體的智慧財產(chǎn)以及責任義務(wù);他指出，雖然游說(shuō)活動(dòng)讓一切事情變得更困難了一些，但開(kāi)放性硬體倡導者擁有自己的游說(shuō)團體是合理的發(fā)展，而且好消息是這樣的活動(dòng)催生了一系列開(kāi)放性工具。

　　EvilMadScientist采用支援Macs、Windows與Linux平臺的PCB設計軟體gEDA進(jìn)行設計，現在則有更新的工具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(kāi)放性硬體的核心就是透過(guò)能分享的方式來(lái)釋出原始設計檔案，讓其他人也能制作、修改、復制并銷(xiāo)售其設計。