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——紀念摩爾定律50周年

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（開源硬件協(xié)會）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，比如收音機和電視機，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個月計算機的運算速度和內(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)濟的。

那如果摩爾定律的時間從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，小公司的進步再加速，黃色的收益區(qū)域面積還會擴大。

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性能更強大。那時候，你購買的電子產(chǎn)品，可能“能用”很多年，電腦、手機或者其他的電子產(chǎn)品都能和手表、手勢一樣，都能成為傳家寶。

當然，它更深遠的意義在于，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準化平臺的誕生。十年前，設(shè)計、生產(chǎn)一個標準的平板電腦或手機底盤，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，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，是個絕佳的機會。

關(guān)鍵字：摩爾定律開源硬件編輯：chenyy 引用地址：摩爾定律“死了”，開源硬件“活了”

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