摩爾定律死了，開源硬體活了

by: 36氪

編者按：
本文編譯自《 The Death of Moore’s Law Will Spur Innovation》，有改動。
原文發表於IEEE Spectrum，作者著名硬體駭客 Andrew “bunnie” Huang，著有《Hacking the Xbox》一書。

如果按照傳統的定義，現在做開源硬體的公司很少。雖然，最近幾年這個領域公司數量有所提升，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。

但事實並非如此。與之相反，他們都很有商業頭腦，他們看到了電子技術的飛躍。

原因很微妙，我會在下面解釋。

簡單來說，電子技術迅速發展，本身有利於​​大的「封閉」的企業發展，而非小團隊或個人創新；但現在這種情況正在改變。

近 50 年來，微電子的發展一直受摩爾定律左右。

電子管時代，早期的消費電子產品，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，以及用於維修的詳細說明或者用戶手冊。

那時候，消費電子產品更新速度很慢，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，個人電腦革命開始了。

在摩爾定律的推動下，每 18 個月電腦的運算速度和內存容量就提高一倍。小公司根本沒有必要製造硬體，因為等你湊齊所有的元件、造出產品時，新的芯片和原件可能已經出來了，DIY 的產品就過時了。那時候，也沒有多少人願意去優化軟體。因為等你優化完，新的電腦設備已經問世，運行這些舊軟體毫無壓力。

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品的性能提升（假設為 75% 的增長），紅線代表的是摩爾定律。很明顯，個人根本敵不過規律，製造創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，就是最經濟的。

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，黃色區域代表的就是有收益的區間。

事實上，

如果摩爾定律的速度再減緩，小公司的進步再加速，黃色的收益區域面積還會擴大。

曾經，你會覺得這是異想天開。

但現在，這正在發生。

摩爾定律正在減速。

許多分析師和評論家最近警告說，指數增長的微電子時代即將結束。

一個事實是，

1990 年，晶體管數量是每 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，

你購買的電子產品，可能「能用」很多年，

電腦、手機或者其他的電子產品都能和手錶、首飾一樣，

都能成為傳家寶。

當然，它更深遠的意義在於，

他預示了許多創新的小企業能有一個光明的未來。

如果一個企業能夠提供性能更好的產品，

在產品推出 2 ～ 3 年後有可能開始盈利。

此外，這也意味著一個更大的標準化平台的誕生。

十年前，設計、生產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台。

大公司可以選擇繼續閉源，

但就逼迫著他們必須建立起自己的平台，

提供底層基礎設施，建立生態，不斷優化產品。

但結果就會發現，這是徒勞。

他們應該把更多的時間，花在改善產品設計上。
因此，會有越來越多的公司選擇開源硬體，

就像現在很多企業選擇開源軟體一樣。

我能預見另一個變化是，  

現場可編程門陣列（FPGA）會像現在的 CPU 一樣重要。

原因很簡單：
由於晶體管縮小到原子層面，在製造過程中出現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備運行。但使用 FPGA，就可以設計電路的物理佈線，有效規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，更換破舊的電子產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。

事實上，這種情形已經有所體現，

最顯著的案例就是 Arduino。
Arduino 的開發板基本都是基於 2005 年的產品設計的。

這種穩定性也促使其不斷增長。

另一個例子就是中國的山寨現象。

中國的山寨企業多是小公司，

依靠穩定的平台、「社區分享」，

以很少的經費創造了很多神奇的結果。

在未來，還會有很多類似的開源硬體生態系統的生根、發芽、結果。

不可否認，摩爾定律放緩，對大公司來說，是個悲劇，

但對於羽翼未豐的開源硬體公司來說，是個絕佳的機會。