개방형 하드웨어가 왜 그렇게 드문가? [닫은]

개방형 하드웨어가 소프트웨어보다 훨씬 까다로운 이유를 이해하려고합니다. 온라인을 둘러 보았는데 만족스러운 설명을 찾을 수 없었습니다.

나는 하드웨어를 소유하기가 훨씬 쉬우 며 리버스 엔지니어 (PCB가 아닌 IC의 경우)를 리버스 엔지니어링하기가 훨씬 더 어렵지만 불가능하다는 것을 이해하지만 개방형 하드웨어 이니셔티브를 보류하는 이유는 무엇입니까?

제조 비용입니까? 하드웨어 설계에 대한 지식이 부족합니까? 복잡성이 관련되어 있습니까?

FPGA의 출현으로 하드웨어 설계가 매우 쉬워졌지만 (자체 소유이지만) 개방형 하드웨어가 이전보다 훨씬 빠른 속도로 이륙 할 것으로 예상됩니다.

이것이 잘못된 곳이라면 죄송합니다.하지만 지금은 약 1 년 동안 저를 당황하게했으며 컴퓨터 공학 대신 컴퓨터 공학을하게되기를 바랍니다.

모든 사람이 집에서 소스 코드를 편집 할 수 있으며, 소수의 사용자 정의 칩을 생산하는 칩 제조 공장을 보유한 사람은 거의 없습니다. 바이트는 자유롭게 만들고 배포 할 수 있지만 자료는 없습니다.

또한 소스 코드는 이식 가능하지만 CAD 파일 등은 이식 가능하지만 오버 헤드 및 오류 및 설정 비용 낭비가 훨씬 많습니다.

3D 프린팅은 일부 경계를 넘어서며 부품 및 PCB의 가공 기술이 훨씬 더 오래 될 수 있습니다.

추가하기 위해 편집 : 질문을 다시 읽고 아마도 FPGA와 관련된 질문 의 의도 를봤을 때, 나는 현재 대다수 사람들의 레이더가 아닌 많은 사람들에게 여전히 어두운 예술이라고 말합니다. 노력, 이해 및 도구 측면에서 진입 장벽은 상당히 높습니다.

오픈 하드웨어는 실제로 찾아 오기가 어렵지 않습니다. Sparkfun, Adafruit 및 Arduino와 같은 회사는 회로도 및 펌웨어를 공개적으로 제공합니다. Open Hardware에 크게 기여하는 제작자 커뮤니티도 잊지 마십시오. 오픈 소스 하드웨어 협회 (Open Source Hardware Association)도 있지만 이미 알고있을 것입니다.

오픈 소스 소프트웨어는 오픈 하드웨어보다 눈에 잘 띄는 것처럼 보이지만 오픈 하드웨어는 거기에 있습니다. Instructables에 2 분만 투자하면 알 수 있습니다. 공유 지식 부족은 문제가되지 않습니다.

그러나, 당신은 아마 많은 자유 (자유와 같이) verilog 또는 VHDL 코드를 보지 못할 것입니다. FPGA가 아닌 마이크로 컨트롤러가 실제로 오픈 하드웨어 / 메이커 커뮤니티를 급증시키는 것처럼 보입니다.

독점 부품을 기반으로 한 디자인을 게시하는 대신 사람들이 자신의 디자인을 직접 만들고 제조 할 수있는 단어라는 의미에서 열린 하드웨어라는 점에 대해 몇 가지 의견을 분명히했습니다.

제조 비용과 복잡성에 크게 영향을받습니다. 세 가지 주요 옵션이 떠오르는 순간 OpenRISC의 예를 들자면, 이러한 비용은 매우 비싸지 만 수백만에서가 아닌 수백에서 수천 개의 단위로 생산되는 것을 나타냅니다.

• 대신 독점 ARM 플랫폼을 사용하고 Atmel 또는 20 개 이상의 다른 제조업체의 칩을 구매하십시오. 비용은 부품 당 $ 5, 칩은 잘 문서화되고 입증되었으며 설치 비용 / 리드 타임은 사실상 제로입니다. 그들은 많은 지원 회로를 필요로하지 않으며 많은 사람들이 패키지 또는 손으로 납땜 할 수있는 저렴한 프로토 타입 보드로 제공됩니다.

• OpenRISC 프로세서를 사용하여 지원 주변 장치를 추가하고 FPGA에로드하십시오. 확실히 "집에서"/ 오픈 하드웨어 프로젝트를 달성 할뿐만 아니라 설치 비용도 많지 않습니다. 그러나 FPGA는 여전히 지적한 바와 같이 독점적이며, 지원 패키지를 포함하여 부품 당 20 달러에 판매 될 가능성이 높지만, 많은 패키지는 수작업으로 납땜하기가 훨씬 어렵다.

• OpenRISC 프로세서를 사용하고 지원 주변 장치를 추가하고 원하는 팹에서 ASIC을 구입하십시오. 심지어 자체 시설을 구입할 수도 있습니다. 기존 제조 공장에서 ASIC을 제조하면 수십만 개의 유형 마크가 나오고 생산을 위해 자체 시설을 구매하는 것은 수억 개의 순서입니다.

기억해야 할 또 다른 사항은 FPGA가 일부 디자인에서는 작업을 더 쉽게 만들어 주지만 실제로는 디지털 영역 만 다루는 것입니다. 대부분의 실제 설계는 최종 기능을 수행하기 위해 많은 아날로그 지원 회로를 필요로하므로 FPGA는 생각만큼 보편적 인 솔루션이 아닐 수 있습니다.

자유 소프트웨어의 "복사본을 재배포 할 자유"및 "수정할 자유"측면은 실제로 하드웨어로 잘 해석되지 않습니다. 보드 복사와 관련된 작업 및 비용이 있으며 ASIC 복사 (수정 또는 기타) 와 훨씬 관련이 있습니다. 당분간은 일반 사용자의 손이 닿는 범위 내에 있지 않을 것입니다.

또 다른 요인은 빠른 노후화입니다. 공개 UNIX 소프트웨어 중 일부는 30 년이되었습니다. GCC는 약 25 세입니다. 개방형 하드웨어는 일반적으로 끔찍하게 쓸모 없어 보이기 시작하는 데 걸리는 시간이 짧습니다. 프로세서, 그래픽 하드웨어, 무선 인터페이스 등 사람들이 실제로 열고 싶어하는 모든 사항에 특히 해당됩니다.

(예를 들어 555 또는 LM741을 대체 할 수있는 개방형 교체가 가능할 수 있지만 요점은 무엇입니까? 현재와는 다른 점은 무엇입니까?)

"커뮤니티"하드웨어 개발의 범위는 확실히 있지만, 원하는 것에 동의하고 지불 할 의사가있는 안정적이고 합리적인 * 커뮤니티를 갖는 데 달려 있습니다. 다시 한번, 많은 작업이 필요합니다.

* (라즈베리 파이에 세미 클로즈드 브로드 컴 칩을 사용하는 것은 작지만 매우 성가신 불만을 가진 사람들의 불만을 불러 일으켰습니다. 치명적인 특허 장애가없는 한, 약 500 만 달러와 1 년 동안 교체 작업을 수행 할 수 있습니다. 특허가 부여 된 비디오 디코드 하드웨어를 잃고 ARM의 명령 세트 라이센스를 사용해야합니다.)

공구 체인은 거리에있는 사람이 쉽게 접근 할 수 없습니다. 모든 사람과 그들의 삼촌은 compliler, 데이터베이스 등을 얻을 수 있지만 오실로스코프, 함수 발생기, 벤치 공급 장치, 부품 라이브러리 및이를 사용하는 어려운 기술은 플레이어가 몇 배나 적을 수 있음을 의미합니다. 오픈 하드웨어 게임에서.

저는 개방형 소프트웨어와 개방형 하드웨어가 얼마나 쉽고 접근하기 쉬운 지에 대한 "크기 차"평가에 전적으로 동의합니다. 그것은 '비트'대 '원자'로 귀착됩니다. 개방형 소프트웨어 프로젝트 작업과 관련된 비용과 문제는 매우 낮으며 개방형 소프트웨어 프로젝트를 시작하기 전에 도구와 인프라 (인터넷, github 및 PC)가 모두 지불되었으므로 시간이 많이 소요됩니다.

오픈 하드웨어는 프로젝트를 시작하고 이전 게시물에서 언급 한 것처럼 '원자'를 얻도록 요구합니다.

• 회사의 표준 제품을 사용하는 것이 가장 저렴한 옵션입니다 ($ 5 ~ $ 100) *
• FPGA 구현 비용이 더 높음 ($ 20 ~ $ 2000)
• 자신 만의 맞춤형 ASIC ($ 200,000 ~ $ 2,000,000)
• 부품 제작을위한 자체 팹 ($ 500,000,000 ~ $ 2B)

'* 이러한 비용에는 개발 비용 및 칩 비용이 포함됩니다.

이제 개방형 혼합 신호 하드웨어 움직임은보다 합리적인 개발 비용과 장치 비용으로 위에서 언급 한 FPGA와 같은 옵션의 이점을 얻지 못합니다.

회사 (예, 우리 회사는 그들 중 하나입니다)는 FPGA와 같은 비즈니스 모델을 아날로그 및 혼합 신호 칩 설계에 제공하는 구성 가능한 혼합 신호 솔루션을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 어쨌든, 구성 가능한 혼합 신호 칩의 개방형 하드웨어는 오늘날 PCB 수준 설계보다 더 많은 하드웨어 프로젝트를 열게 될 것입니다.

예, 구성 가능한 칩 설계가 PCB 설계보다 쉬울 수 있습니다.

구성 가능한 칩에는 FPGA 장소 및 경로 및 구성 흐름과 유사한 자동화 된 설계 도구로 단일 마스크 계층 변경과 상호 연결될 수있는 실리콘 검증 IP가 포함되어 있습니다. 또한 아날로그 신호는 무어의 저급 디지털 설계를 쫓아 갈 필요가 없기 때문에 혼합 신호 설계는 디지털 설계만큼 빨리 사용되지 않습니다 .

구성 가능한 칩의 내용에 대해 분산 된 팀과 협력 할 수 있으면 개방형 소프트웨어 개념과 개방형 하드웨어 설계에 이점이있을 수 있습니다.

우리의 전제는 다음과 같은 속성이 오픈 하드웨어를보다 대중적으로 만드는 데 도움이된다는 것입니다.

• 표준화 된 구성 가능한 혼합 신호 칩 하드웨어
• 특성화 및 문서화 된 IP 블록
• 풀 커스텀 칩 설계 세부 사항을 추상화하는 경제적 인 고급 설계 툴
• 구성 가능한 장치에 대한 고급 설계의 자동 컴파일
• 분산 된 팀을 지원하는 디자인 공유 도구