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在位于美国矽谷的小办公室里,WindellH.Oskay梦想著有一天开放式处理器 或SoC将点燃创新的熊熊烈火。Oskay目前担任开放性硬体协会(OpenSourceHardwareAssociation,OSHWA)的副主 席,该协会是一个在2012年成立的非营利教育组织:「在开放性硬体的世界里,我最感到兴奋的就是开放性处理器核心;举例来说,开放性处理器设计就能被实 现于FPGA的韧体中。」

 

今日的很多开放性硬体设计,像是Oskay自己的小公司所销售的套件,是以Arduino或RaspberryPi主机板为基础;所谓的创客(maker)能接触并打造电路板等级架构,但其上的AtmelAVR或其他处理器他们就无法插手。

 

Oskay在他开设的商店EvilMadScientist接受采访时表示:「当开放性概念越来越普遍,应该可能让设计在各个层面更趋向开放;」这间小小店铺贩卖他针对开放性硬体爱好者、以及教育应用所打造的相关产品与工具套件。


开放性硬体除了对像是Oskay这种死忠创客来说就是很酷:「也有很多其他潜在优势──包括政治上与经济上的;」他解释,例如开放性硬体能规避古巴、海地、北韩、伊朗等地的出口限制与禁运:「你会对那些实际障碍感到惊讶。」


在 经济方面,开放性硬体能让技术人员打造价格低廉的设备,为学校与开发中国家开了一扇门;举例来说,有人如果打算在非洲的奈及利亚(Nigeria)建立一 个小型的商业或是学术实验室,但没有足够的经费购买设备,开放性硬体设计就能达成他的愿望,能以低廉的价格制作出便宜的设备:「我们常常听到这样的故 事。」


开放性晶片有可能会点燃热潮,但不会这么快。近十年前,之前的SunMicrosystems就开放了其Sparc处理器,但却没有得到显著的市场接受度;最近IBM也透露将开放Power处理器架构,但到目前为止仅有一家中国业者对成为其客户表示兴趣。


有 一个为执行Linux平台之开放性ASIC筹募资金的产业团体OpenCore组织,但到目前为止仅有452位支持者,募到2万2,742美元,距离百万 美元甚至是能生产一颗晶片所需的成本还非常遥远。而虽然大型半导体业者都投入了提供开放性硬体参考设计的行列,他们对于自家的晶片IP仍然非常小心保护。

 

举例来说,Atmel与Broadcom并没有开放它们被应用于Arduino与RaspberryPi主机板的处理器;最近Intel也发表了可相容于Arduino的开放性Galileo主机板,但是上面采用的Quark晶片架构并没有公开。

「整个晶片产业的经营模式仍是保护并销售IP;」Oskay认为,要突破现状还有待一家新创公司或是像OpenCores这样的组织来带头:「软体组织也可能为处理器打造开放性核心,并有一个能销售驱动程式以支持其营运的生意模式。」

 

Oskay表示,就像硬体的RedHat那样,很多这类的案例都是由经费有限的一小群人开始的,然后吸引越来越多人的兴趣,它就成功了。不过生产开放性晶片可能不会太受到欢迎,因为成本高昂;SoC会是开放性硬体最大的对立面之一。

 

通常采购SoC的客户通常只会取得应用程式介面(API)以及一小部分的二进制编程软体,甚至是付费客户都还不一定能取得完整的晶片规格表。Oskay表示,在半导体领域之外,有一群来自广泛领域的工程师正准备开始探索开放性硬体系统,包括汽车、家电以及测试仪器。

 

Oskay与EvilMadScientist的共同创办人LenoreEdman

举例来说,美国凤凰城的LocalMotors让人们设计打造自己的车辆,包括轿车与摩托车;Oskay指出:「我有一个朋友自己设计了一辆电动跑车。」其他的开放性硬体设计专案包括摄影机、自动化生产设备、研磨机,以及机器人、无人驾驶飞机、3D印表机等等。

 

「开放性硬体活动数量非常多,但还缺乏一个中心组织;」这也是Oskay所代表的OSHWA希望在未来扮演的角色。目前开放性硬体运动也少了一个游说团体,虽然OSHWA也针对与立法机关进行会议提供指导,主要是锁定在教育方面。

Oskay 表示,政府能为开放性硬体专案所需的人力与材料提供研发贷款,也能提供机制来保护开放性硬体的智慧财产以及责任义务;他指出,虽然游说活动让一切事情变得 更困难了一些,但开放性硬体倡导者拥有自己的游说团体是合理的发展,而且好消息是这样的活动催生了一系列开放性工具。

 

EvilMadScientist 采用支援Macs、Windows与Linux平台的PCB设计软体gEDA进行设计,现在则有更新的工具KiCad,窜起的速度非常快且比gEDA更受 欢迎;Oskay表示,设计工具非常重要,开放性硬体的核心就是透过能分享的方式来释出原始设计档案,让其他人也能制作、修改、复制并销售其设计。

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