摩尔定律“死了”，开源硬件“活了”-电子工程世界

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——纪念摩尔定律50周年

如果按照传统的定义，现在做开源硬件的公司很少。虽然，最近几年这个领域公司数量有所提升，且成立了Open Source Hardware Association（开源硬件协会）这样的组织，但它依然小众。

你可能以为原因很简单，只有空想主义者才会开这样的公司。但事实并非如此。与之相反，他们都很有商业头脑，他们看到了电子技术的飞跃。

原因很微妙，我会在下面解释。简单来说，电子技术迅速发展，本身有利于大的“封闭”的企业发展，而非小团队或个人创新；但现在这种情况正在改变。

近50年来，微电子的发展一直受摩尔定律左右。

电子管时代，早期的消费电子产品，比如收音机和电视机，常常附有完整的原理图、更换零件的清单，以及用于维修的详细说明或者用户手册。那时候，消费电子产品更新速度很慢，东西坏了我们也能对着说明书自己修下。

但是到了20世纪80年代，晶体管出现，个人电脑革命开始了。在摩尔定律的推动下，每18个月计算机的运算速度和内存容量就提高一倍。小公司根本没有必要制造硬件，因为等你凑齐所有的元件、造出产品时，新的芯片和原件可能已经出来了，DIY的产品就过时了。那时候，也没有多少人愿意去优化软件。因为等你优化完，新的计算设备已经问世，运行这些旧软件毫无压力。

下图左面的表格就是讲的这个事情。黑线代表的是小公司产品的性能提升（假设为75%的增长），红线代表的是摩尔定律。很明显，个人根本敌不过规律，制造创新的收益基本可以忽略不计。在这样的背景下，大公司按部就班跟上摩尔定律的脚步，就是最经济的。

那如果摩尔定律的时间从18个月减缓到36个月呢？这些小公司就有了收益的可能。就像右图显示的那样，黄色区域代表的就是有收益的区间。事实上，如果摩尔定律的速度再减缓，小公司的进步再加速，黄色的收益区域面积还会扩大。

曾经，你会觉得这是异想天开。但现在，这正在发生。摩尔定律正在减速。许多分析师和评论家最近警告说，指数增长的微电子时代即将结束。一个事实是， 1990年，晶体管数量是每18个月翻一番; 今天，这种个速度是24个月或以上。也许不久，将放缓至36个月，最终他们会出现一个有效的停顿。

那时又会怎样呢？那一天，可能你将无法在第二年购买到更好的电脑，可能你购买下一个闪存驱动器的花费相同，可能你没办法期待下一个手机性能更强大。那时候，你购买的电子产品，可能“能用”很多年，电脑、手机或者其他的电子产品都能和手表、手势一样，都能成为传家宝。

当然，它更深远的意义在于，他预示了许多创新的小企业能有一个光明的未来。如果一个企业能够提供性能更好的产品，在产品推出2-3年后有可能开始盈利。

此外，这也意味着一个更大的标准化平台的诞生。十年前，设计、生产一个标准的平板电脑或手机底盘，提供可以更换的零部件，很可笑。但现在，Google的 Project Ara做到了。

未来，即使是小公司，也有机会做出这样的平台。大公司可以选择继续闭源，但就逼迫着他们必须建立起自己的平台，提供底层基础设施，建立生态，不断优化产品。但结果就会发现，这是徒劳。他们应该把更多的时间，花在改善产品设计上。因此，会有越来越多的公司选择开源硬件，就像现在很多企业选择开源软件一样。

我能预见另一个变化是，现场可编程门阵列（FPGA）会像现在的CPU一样重要。原因很简单：由于晶体管缩小到原子层面，在制造过程中出现缺陷必将变得更加普遍。使用CPU，这样的瑕疵就会影响整个设备运行。但使用FPGA，就可以设计电路的物理布线，有效规避小缺陷带来的大损失。此外，使用FPGA也会方便硬件之间互相分享硬件描述语言文件。

另一个可喜的变化是维修文化回归。那个时候，从购买之日起五年内，更换破旧的电子产品配件将不会显得愚蠢，因为你更换的零件基本和你买的时候性能、价格差不多。这都将促使开源硬件生态。

事实上，这种情形已经有所体现，最显著的案例就是Arduino。Arduino的开发板基本都是基于2005年的产品设计的。这种稳定性也促使其不断增长。另一个例子就是中国的山寨现象。中国的山寨企业多是小公司，依靠稳定的平台、“社区分享”，以很少的经费创造了很多神奇的结果。

在未来，还会有很多类似的开源硬件生态系统的生根、发芽、结果。

不可否认，摩尔定律放缓，对大公司来说，是个悲剧，但对于羽翼未丰的开源硬件公司来说，是个绝佳的机会。

关键字：摩尔定律开源硬件编辑：chenyy 引用地址：摩尔定律“死了”，开源硬件“活了”

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