如果按照傳統(tǒng)的定義,現(xiàn)在做開源硬件的公司很少。雖然,最近幾年這個領(lǐng)域公司數(shù)量有所提升,且成立了Open Source Hardware Association這樣的組織,但它依然小眾。
你可能以為原因很簡單,只有空想主義者才會開這樣的公司。但事實并非如此。與之相反,他們都很有商業(yè)頭腦,他們看到了電子技術(shù)的飛躍。
原因很微妙,我會在下面解釋。簡單來說,電子技術(shù)迅速發(fā)展,本身有利于大的“封閉”的企業(yè)發(fā)展,而非小團(tuán)隊或個人創(chuàng)新;但現(xiàn)在這種情況正在改變。
近50年來,微電子的發(fā)展一直受摩爾定律左右。
電子管時代,早期的消費電子產(chǎn)品,比如收音機(jī)和電視機(jī),常常附有完整的原理圖、更換零件的清單,以及用于維修的詳細(xì)說明或者用戶手冊。 那時候,消費電子產(chǎn)品更新速度很慢,東西壞了我們也能對著說明書自己修下。
但是到了20世紀(jì)80年代,晶體管出現(xiàn),個人電腦革命開始了。在摩爾定律的 推動下,每18個月計算機(jī)的運(yùn)算速度和內(nèi)存容量就提高一倍。小公司根本沒有必要制造硬件,因為等你湊齊所有的元件、造出產(chǎn)品時,新的芯片和原件可能已經(jīng)出 來了,DIY的產(chǎn)品就過時了。那時候,也沒有多少人愿意去優(yōu)化軟件。因為等你優(yōu)化完,新的計算設(shè)備已經(jīng)問世,運(yùn)行這些舊軟件毫無壓力。
下圖左面的表格就是講的這個事情。黑線代表的是小公司產(chǎn)品的性能提升(假設(shè)為75%的增長),紅線代表的是摩爾定律。很明顯,個人根本敵不過規(guī)律,制造創(chuàng)新的收益基本可以忽略不計。在這樣的背景下,大公司按部就班跟上摩爾定律的腳步,就是最經(jīng)濟(jì)的。
那如果莫爾定律的時間從18個月減緩到36個月呢?這些小公司就有了收益的可能。就像右圖顯示的那樣,黃色區(qū)域代表的就是有收益的區(qū)間。事實上,如果摩爾定律的速度再減緩,小公司的進(jìn)步再加速,黃色的收益區(qū)域面積還會擴(kuò)大。
曾經(jīng),你會覺得這是異想天開。但現(xiàn)在,這正在發(fā)生。摩爾定律正在減速。許多分析師和評論家最近警告說,指數(shù)增長的微電子時代即將結(jié)束。一個事實是, 1990年,晶體管數(shù)量是每18個月翻一番; 今天,這種個速度是24個月或以上。 也許不久,將放緩至36個月,最終他們會出現(xiàn)一個有效的停頓。
那時又會怎樣呢?那一天,可能你將無法在第二年購買到更好的電腦,可能你購買下一個閃存驅(qū)動器的花費相同,可能你沒辦法期待下一個手機(jī)性能更強(qiáng)大。那時候,你購買的電子產(chǎn)品,可能“能用”很多年,電腦、手機(jī)或者其他的電子產(chǎn)品都能和手表、手勢一樣,都能成為傳家寶。
當(dāng)然,它更深遠(yuǎn)的意義在于,他預(yù)示了許多創(chuàng)新的小企業(yè)能有一個光明的未來。如果一個企業(yè)能夠提供性能更好的產(chǎn)品,在產(chǎn)品推出2-3年后有可能開始盈利。
此外,這也意味著一個更大的標(biāo)準(zhǔn)化平臺的誕生。十年前,設(shè)計、生產(chǎn)一個標(biāo)準(zhǔn)的平板電腦或手機(jī)底盤,提供可以更換的零部件,很可笑。但現(xiàn)在,Google的 Project Ara做到了。
未來,即使是小公司,也有機(jī)會做出這樣的平臺。大公司可以選擇繼續(xù)閉源,但就逼迫著他們必須建立起自己的平臺,提供底層基礎(chǔ)設(shè)施,建立生態(tài),不斷優(yōu)化產(chǎn)品。但結(jié)果就會發(fā)現(xiàn),這是徒勞。他們應(yīng)該把更多的時間,花在改善產(chǎn)品設(shè)計上。因此,會有越來越多的公司選擇開源硬件,就像現(xiàn)在很多企業(yè)選擇開源軟件一樣。
我能預(yù)見另一個變化是, 現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)會像現(xiàn)在的CPU一樣重要。原因很簡單:由于晶體管縮小到原子層面,在制造過程中出現(xiàn)缺陷必將 變得更加普遍。 使用CPU,這樣的瑕疵就會影響整個設(shè)備運(yùn)行。但使用FPGA,就可以設(shè)計電路的物理布線,有效規(guī)避小缺陷帶來的大損失。此外,使用 FPGA也會方便硬件之間互相分享硬件描述語言文件。
另一個可喜的變化是維修文化回歸。那個時候,從購買之日起五年內(nèi),更換破舊的電子產(chǎn)品配件將不會顯得愚蠢,因為你更換的零件基本和你買的時候性能、價格差不多。這都將促使開源硬件生態(tài)。
事實上,這種情形已經(jīng)有所體現(xiàn),最顯著的案例就是Arduino。Arduino的開發(fā)板基本都是基于2005年的產(chǎn)品設(shè)計的。這種穩(wěn)定性也促使其不斷 增長。另一個例子就是中國的山寨現(xiàn)象。中國的山寨企業(yè)多是小公司,依靠穩(wěn)定的平臺、“社區(qū)分享”,以很少的經(jīng)費創(chuàng)造了很多神奇的結(jié)果。
在未來,還會有很多類似的開源硬件生態(tài)系統(tǒng)的生根、發(fā)芽、結(jié)果。
不可否認(rèn),摩爾定律放緩,對大公司來說,是個悲劇,但對于羽翼未豐的開源硬件公司來說,是個絕佳的機(jī)會。