खुला हार्डवेयर इतना दुर्लभ क्यों है? [बन्द है]

Question

मैं यह समझने की कोशिश कर रहा हूं कि सॉफ्टवेयर की तुलना में ओपन हार्डवेयर इतना कठिन क्यों है। मैंने ऑनलाइन देखने की कोशिश की है और मुझे संतोषजनक स्पष्टीकरण नहीं मिला।

मैं समझता हूं कि रिवर्स इंजीनियर (आईसी के मामले में, पीसीबी नहीं) के लिए मालिकाना और इतना कठिन (असंभव) रखने के लिए हार्डवेयर इतना आसान है, लेकिन यह क्यों खुला हार्डवेयर पहल को वापस रखेगा?

क्या यह विनिर्माण की लागत है? क्या यह हार्डवेयर डिज़ाइन के बारे में साझा ज्ञान की कमी है? क्या यह जटिलता शामिल है?

FPGAs के आगमन के साथ हार्डवेयर को डिज़ाइन करना इतना आसान हो गया है (हालाँकि वे स्वयं भी मालिकाना हैं), मैं उम्मीद करूँगा कि खुला हार्डवेयर इससे कहीं अधिक तेज़ दर से उड़ान भर रहा होगा।

मुझे खेद है कि अगर यह पूछने के लिए गलत जगह है, लेकिन यह मुझे लगभग एक साल से परेशान कर रहा है और मुझे इच्छा है कि मैंने कंप्यूटर इंजीनियरिंग के बजाय कंप्यूटर साइंस लिया है।

Comments

Opencores.com की तरह ?

— मैट यंग

ईमानदारी से, मुझे लगता है कि इसके लिए सिर्फ इतना ही उपयोग नहीं है। हर दिन उपभोक्ता एक ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर डाउनलोड कर सकते हैं और इसे अपने जीवन में एक आवश्यकता को पूरा करने के लिए उपयोग कर सकते हैं, खुले सॉफ्टवेयर के एक टुकड़े के कई संभावित संभावित उपयोगकर्ता हैं। मुफ्त हार्डवेयर डिजाइनों के लिए 'बाजार' मुफ्त सॉफ्टवेयर की तुलना में छोटे परिमाण के कई ऑर्डर हैं, इसलिए मुझे लगता है कि इसमें बहुत कम रुचि है।

— टिम

"यह प्रश्न हमारे प्रश्नोत्तर प्रारूप के लिए एक अच्छा फिट नहीं है ... यह प्रश्न संभवतः बहस, बहस, मतदान या अन्य प्रश्नों का समाधान होगा।"

— फोटॉन

बोर्ड के स्तर पर, किसी के द्वारा फिर से उपयोग करने के उद्देश्य से, वहाँ प्रकाशित डिजाइन के बहुत सारे हैं। उदाहरण के लिए, विभिन्न विक्रेताओं के आवेदन नोटों और संदर्भित डिजाइनों में। वे इन डिजाइनों को "खुले हार्डवेयर" के रूप में लेबल नहीं करते हैं, लेकिन उनके अस्तित्व का मतलब है कि वास्तव में FOSS अर्थों में "खुले" डिजाइनों की शायद ही कभी आवश्यकता होती है।

— फोटॉन

क्योंकि सॉफ्टवेयर सिर्फ कोड है, लेकिन हार्डवेयर डिजाइन करने के लिए वास्तविक काम और प्रतिभा लेता है? गंभीरता से, हालांकि, मुझे लगता है कि यह बहुत कम है कि बहुत कम मांग है। आपको अभी भी इससे कुछ भी प्राप्त करने के लिए एक हार्डवेयर डिज़ाइन का निर्माण करना होगा, जबकि कुछ सॉफ़्टवेयर को पकड़ना और इसका उपयोग करना काफी आसान है।

— ओलिन लेथ्रोप

Answer 1

हर कोई घर पर स्रोत कोड संपादित कर सकता है, बहुत कम लोगों के पास कस्टम चिप्स के एक जोड़े को दस्तक देने के लिए एक चिप निर्माण संयंत्र है। बाइट्स बनाने और वितरित करने के लिए स्वतंत्र हैं, सामग्री नहीं है।

वहाँ भी समस्या है कि स्रोत कोड पोर्टेबल है, और हालांकि सीएडी फाइलें आदि पोर्टेबल की तरह हैं, बहुत अधिक ओवरहेड और त्रुटियाँ और सेटअप लागत बर्बाद सामग्री हैं।

3 डी प्रिंटिंग कुछ सीमाओं को पार करती है, शायद थोड़ा सा प्रयास मशीनिंग (दोनों भागों और पीसीबी) की (बहुत पुरानी) तकनीक के लिए भी कर सकता है।

जोड़ने के लिए संपादित: प्रश्न को फिर से पढ़ना, और शायद FPGA से संबंधित प्रश्न का इरादा , मैं कहूंगा कि वे वर्तमान में कई लोगों के लिए अभी भी एक काली कला हैं, और ज्यादातर लोगों के रडार पर नहीं हैं। प्रयास, समझ और उपकरणों के संदर्भ में प्रवेश बाधा काफी अधिक है।

Comments

यही असली जवाब है। हार्डवेयर में प्रवेश करना अधिक महंगा है।

— जोएल बी

3 डी प्रिंटिंग एक विशेष रूप से अच्छा उदाहरण है; यह देखने के लिए कि कैसे अब 3 डी प्रिंटर अधिक सुलभ होते जा रहे हैं के लिए thingiverse.com देखें।

— शराबी

क्या ध्यान देने योग्य है "Apple प्रभाव" जो इसे लाया जा रहा है - यह कुछ समय के लिए 3 डी प्रिंट करने के लिए संभव है, और बहुत कम प्रयास के साथ सीएनसी-मशीन को लंबे समय तक घर पर रखने के लिए ... लेकिन इसे सरल और सुलभ बना दिया गया है। अधिक लोग लोड करते हैं - उसी तरह से Apple अपने सामान को अन्य उत्पादों की तुलना में उपयोग करने में आसान बनाता है जो समान कार्य (या बेहतर) करते हैं, लेकिन एक स्टेटर सीखने की अवस्था / प्रवेश बाधा है। उपयोगकर्ता के अनुकूल (इन दिनों) एक बहुत पुराना हैट-टर्म है, लेकिन यह मौलिक रूप से है कि एप्पल ने उन सभी अरबों को क्या बनाया है।

— जॉन यू

Answer 2

ओपन हार्डवेयर वास्तव में आने के लिए कठिन नहीं है। स्पार्कफुन, Adafruit और Arduino जैसी कंपनियां योजनाबद्ध और फर्मवेयर सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कराती हैं। आइए, वहाँ के निर्माता समुदाय को भी न भूलें जो ओपन हार्डवेयर में बहुत योगदान देता है। ओपन सोर्स हार्डवेयर एसोसिएशन भी है (लेकिन आप शायद पहले से ही जानते थे!)।

ऐसा लगता है कि खुले स्रोत सॉफ़्टवेयर खुले हार्डवेयर की तुलना में थोड़ा अधिक प्रमुख है, लेकिन खुला हार्डवेयर बाहर है - और यह बड़ा है। इंस्ट्रक्शंस पर बस 2 मिनट बिताएं और आप देखेंगे। साझा ज्ञान की कमी निश्चित रूप से एक मुद्दा नहीं है।

हालांकि, आपको संभवतः बहुत सारे मुफ्त (स्वतंत्रता के रूप में) वेरिलॉग या वीएचडीएल कोड देखने को नहीं मिल रहे हैं, लेकिन वे वहां से बाहर हैं। यह FPGAs के बजाय माइक्रोकंट्रोलर की तरह दिखता है वास्तव में खुले हार्डवेयर / निर्माता समुदाय को हिलाकर रख दिया।

Comments

मुझे लगता है कि मुझे अपने प्रश्न को और स्पष्ट करना चाहिए। हां, वे कंपनियां अपनी योजनाएं और बोर्ड लेआउट उपलब्ध कराती हैं, लेकिन कई ओपन हार्डवेयर प्रोजेक्ट अभी भी अत्यधिक मालिकाना आईसी का उपयोग करते हैं।

— कास्टिक

हर कोई घर पर स्रोत कोड को संपादित कर सकता है, बहुत कम लोगों के पास कस्टम चिप्स के एक जोड़े को दस्तक देने के लिए एक चिप निर्माण संयंत्र है।

— जॉन यू

@ जॉन आपकी टिप्पणी का जवाब देने के योग्य है।

— शिमोफुरी

मैं तो यह कर देगा!

— जॉन यू

हाँ, जब तक वे पागल नहीं हो जाते हैं कि अन्य कंपनियां योजनाएं लेती हैं और वास्तव में खुले स्रोत का क्या मतलब है, और प्रतियां बनाती हैं (पढ़ें: सुपर सस्ता चीनी नॉकऑफ़)। मेकरबॉट को देखें। वे बंद हो गए, क्योंकि वे खुले स्रोत के प्रभाव को पसंद नहीं करते थे, अर्थात, हार्डवेयर के साथ कोई भी कुछ भी कर सकता है।

— राहगीर

Answer 3

मुझे लगता है कि आपने टिप्पणी में कुछ चीजों को स्पष्ट किया है, जिसमें शब्द के सही अर्थों में खुला हार्डवेयर होना चाहिए, जहां लोग अपने स्वयं के डिजाइन कर सकते हैं और खरोंच से मालिकाना भागों के आधार पर प्रकाशन डिजाइनों के विपरीत निर्माण कर सकते हैं।

यह काफी हद तक विनिर्माण लागत और जटिलता के लिए नीचे आता है। इस समय आपके OpenRISC का उदाहरण लेते हुए तीन मुख्य विकल्प ध्यान में आते हैं, ये लागत बहुत ही उत्तपन्न होती है, लेकिन लाखों नहीं, बल्कि सैकड़ों से लेकर हजारों इकाइयों में उत्पादित चीजों के सूचक होते हैं:

• इसके बजाय मालिकाना एआरएम प्लेटफॉर्म का उपयोग करें और एटलम या 20+ अन्य निर्माताओं से चिप्स खरीदें। लागत $ 5 प्रति भाग कहती है, चिप्स अच्छी तरह से प्रलेखित और सिद्ध हैं और सेटअप लागत / लीड समय लगभग शून्य हैं। उन्हें बहुत समर्थन सर्किटरी की आवश्यकता नहीं होती है और कई पैकेज या सस्ते प्रोटोटाइप बोर्ड पर आते हैं जिन्हें आसानी से हाथ में रखा जा सकता है।

• OpenRISC प्रोसेसर लें, समर्थन बाह्य उपकरणों को जोड़ें और FPGA पर लोड करें। निश्चित रूप से एक विश्वसनीय "घर पर" / खुला हार्डवेयर परियोजना और कई सेटअप लागत भी नहीं। हालांकि FPGA अभी भी मालिकाना है जैसा कि आपने बताया है और यह समर्थन सर्किटरी सहित $ 20 प्रति भाग पर आने की संभावना है, कई पैकेजों का उल्लेख नहीं करना हाथ मिलाप करने के लिए बहुत अधिक कठिन है।

• OpenRISC प्रोसेसर लें, समर्थन बाह्य उपकरणों को जोड़ें और फैब की अपनी पसंद पर बना एक ASIC प्राप्त करें, आप अपनी खुद की सुविधाएं भी खरीद सकते हैं। एक मौजूदा फैब्रिकेशन प्लांट में बनाया गया ASIC सैकड़ों हजारों प्रकार के निशानों में चलेगा, जो उत्पादन करने के लिए आपकी खुद की सुविधाएं खरीदेगा, लाखों लोगों के ऑर्डर में होगा।

याद रखने वाली एक और बात यह है कि जब FPGAs कुछ डिज़ाइनों में चीजों को आसान बनाते हैं तो वे वास्तव में केवल डिजिटल डोमेन को कवर करते हैं। अधिकांश वास्तविक दुनिया के डिजाइनों को अपने अंतिम कार्य को करने के लिए बहुत सारे एनालॉग सपोर्ट सर्किट्री की आवश्यकता होती है, ताकि एफपीजीए एक सार्वभौमिक समाधान के रूप में न हो, जैसा कि आप मानते हैं।

Answer 4

फ्री सॉफ्टवेयर के पहलुओं को "कॉपी पुनर्वितरित करने की स्वतंत्रता" और "संशोधित करने की स्वतंत्रता" वास्तव में हार्डवेयर में अच्छी तरह से अनुवाद नहीं करती है। एक बोर्ड की नकल के साथ जुड़ा हुआ काम और लागत है, और बहुत कुछ एक ASIC (संशोधित या अन्यथा) की नकल के साथ जुड़ा हुआ है। यह केवल भविष्य में औसत उपयोगकर्ता की पहुंच के भीतर होने वाला नहीं है।

एक अन्य कारक तेजी से अप्रचलन है। खुले UNIX सॉफ़्टवेयर में से कुछ तीस साल पुराना है; जीसीसी की उम्र लगभग 25 वर्ष है। खुले हार्डवेयर में आमतौर पर कम समय होगा, इससे पहले कि वह बुरी तरह से अप्रचलित दिखने लगे। यह उन सभी चीजों के बारे में विशेष रूप से सच है जो लोग वास्तव में खोलना चाहते हैं: प्रोसेसर, ग्राफिक्स हार्डवेयर, वायरलेस इंटरफेस।

(आप 555 या LM741 उदाहरण के लिए एक खुला प्रतिस्थापन कर सकते हैं, जो अधिक कालातीत होगा, लेकिन बिंदु क्या होगा? यह वर्तमान लोगों से कैसे भिन्न होगा?)

"समुदाय" हार्डवेयर विकास के लिए निश्चित रूप से गुंजाइश है, लेकिन यह एक स्थिर, समझदार * समुदाय होने पर निर्भर करता है जो सहमत हो सकता है कि वह क्या चाहता है और इसके लिए भुगतान करने को तैयार है। फिर, बहुत काम की आवश्यकता है।

*। रास्पबेरी पाई में एक अर्ध-बंद ब्रॉडकॉम चिप के उपयोग ने शिकायतकर्ताओं के एक छोटे लेकिन बहुत मुखर रूप से गुस्से को आकर्षित किया है। मुझे लगता है कि इस तरह की चीज समझदार लोगों को उस तरह की परियोजना से दूर रखती है जो ओपन एएसआईसी डिजाइन करने के लिए आवश्यक होगी। । एक प्रतिस्थापन लगभग $ 5 मीटर और एक वर्ष के काम के लिए किया जा सकता है, जब तक कि भयावह पेटेंट बाधाएं न हों। आपको पेटेंट-एनकाउंटर किए गए वीडियो डिकोड हार्डवेयर को खोना होगा, और एआरएम से एक निर्देश सेट लाइसेंस प्राप्त करना होगा।)

Comments

इसका एसओसी का बंद हार्डवेयर नहीं है, जिसमें लोग नाराज हैं, इसकी पूरी सार्वजनिक डेटा शीट की कमी है, यहां तक ​​कि उन पहलुओं के लिए भी जो GPU के साथ कुछ नहीं करना है। उस सोर्सिंग मुद्दे में वास्तव में सीमित सामुदायिक डेरिवेटिव हैं जो बोर्ड के मुद्दों को ठीक कर सकते हैं जो गैर-जिज्ञासा अनुप्रयोगों में आगे बढ़ने से रोकते हैं।

— क्रिस स्ट्रैटन

Answer 5

उपकरण श्रृंखला सड़क पर आदमी के लिए बहुत कम सुलभ है। हर कोई और उनके चाचा एक कंपाइलर, डेटाबेस, ... प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन एक आस्टसीलस्कप, फंक्शन जनरेटर, बेंच सप्लाई, पुर्जों की एक लाइब्रेरी, और उन्हें इस्तेमाल करने के लिए कड़ी मेहनत करने वाले कौशल का मतलब सिर्फ यह है कि परिमाण कम खिलाड़ियों के आदेश होंगे खुले हार्डवेयर गेम में।

Answer 6

मैं पूरी तरह से "परिमाण के क्रम" के आकलन से सहमत हूं कि खुले हार्डवेयर कितना आसान और सुलभ है। यह 'बिट्स' बनाम 'परमाणुओं' तक नीचे आता है। ओपन सॉफ्टवेयर प्रोजेक्ट पर काम करने से जुड़ी लागत और परेशानी बेहद कम है और आपके ओपन सॉफ्टवेयर प्रोजेक्ट को शुरू करने से पहले टूल और इंफ्रास्ट्रक्चर (इंटरनेट, जीथब और आपका पीसी) का भुगतान किया जा चुका है, इसलिए इंक्रीमेंटल कॉस्ट आपका समय है।

ओपन हार्डवेयर के लिए आवश्यक है कि आप 'परमाणु' को प्रोजेक्ट पर शुरू करने के लिए प्राप्त करें और जैसा कि पिछले पोस्ट में कहा गया है:

• कंपनी के मानक उत्पाद का उपयोग करना आपके लिए न्यूनतम लागत विकल्प ($ 5 से $ 100) * है
• FPGA लागू उच्च लागत ($ 20 से $ 2000) है
• आपका अपना कस्टम ASIC ($ 200,000 से $ 2,000,000)
• अपने हिस्से बनाने के लिए आपका अपना फैब ($ 500,000,000 से $ 2B)

'* इन लागतों में विकास लागत के साथ-साथ चिप की लागत भी शामिल है

अब, खुले मिश्रित-सिग्नल हार्डवेयर आंदोलन में अधिक उचित विकास लागत और डिवाइस की लागत के साथ ऊपर वर्णित एक FPGA जैसे विकल्प का लाभ नहीं है।

कंपनियां [हां, मेरी कंपनी उनमें से एक है] विन्यास योग्य मिश्रित सिग्नल समाधान बनाने के लिए काम कर रही है जो एनालॉग और मिश्रित-सिग्नल चिप डिजाइन के लिए एक एफपीजीए-जैसे व्यापार मॉडल लाएगा। कुछ समीक्षाओं में, एक विन्यास योग्य मिश्रित-सिग्नल चिप में खुला हार्डवेयर आज के स्तर पर पीसीबी-स्तर के डिजाइनों से अधिक हार्डवेयर परियोजनाओं को खोलने के लिए उधार देगा।

हां, मैं कह रहा हूं कि विन्यास योग्य चिप डिजाइन पीसीबी डिजाइन की तुलना में आसान हो सकता है।

एक विन्यास योग्य चिप में सिलिकॉन-सिद्ध आईपी होता है जिसे एफपीजीए स्थान और मार्ग और कॉन्फ़िगरेशन प्रवाह के समान स्वचालित डिजाइन टूल द्वारा एकल-मुखौटा परत में परिवर्तन के साथ जोड़ा जा सकता है। और, मिश्रित-सिग्नल डिज़ाइन जल्दी से डिजिटल डिज़ाइनों के रूप में अप्रचलित नहीं होते हैं क्योंकि एनालॉग सर्किट को डिजिटल डिज़ाइनों की तरह मूर के निम्न का पीछा करने की आवश्यकता नहीं है।

एक कॉन्फिगरेबल चिप की सामग्री पर एक वितरित टीम के साथ काम करने में सक्षम होने के कारण, हार्डवेयर डिजाइन को खोलने के लिए अवधारणा सॉफ्टवेयर और लाभ ला सकती है।

हमारा आधार यह है कि निम्नलिखित विशेषताएँ खुले हार्डवेयर को अधिक लोकप्रिय बनाने में मदद करेंगी:

• मानकीकृत विन्यास मिश्रित सिग्नल चिप हार्डवेयर
• IP ब्लॉक की विशेषता और दस्तावेज
• सस्ती उच्च-स्तरीय डिज़ाइन उपकरण जो पूर्ण-कस्टम चिप डिज़ाइन विवरण को सार करते हैं
• विन्यास योग्य उपकरणों के लिए उच्च-स्तरीय डिजाइनों का स्वचालित संकलन
• डिज़ाइन साझाकरण उपकरण जो वितरित टीमों का समर्थन करते हैं