オープンなハードウェアがそれほど珍しいのはなぜですか？[閉まっている]

オープンなハードウェアがソフトウェアよりも入手しにくい理由を理解しようとしています。オンラインで調べてみたところ、満足のいく説明が見つかりませんでした。

ハードウェアはプロプライエタリを維持するのがはるかに簡単であり、リバースエンジニアリングが非常に難しい（不可能な）こと（PCBではなくICの場合）を理解していますが、なぜオープンなハードウェアイニシアチブを妨げるのでしょうか？

製造コストですか？ハードウェア設計に関する共有知識の不足ですか？それは複雑さですか？

FPGAの出現により、ハードウェアの設計が非常に簡単になりました（ハードウェア自体もプロプライエタリですが）が、オープンハードウェアが以前よりもはるかに速い速度で離陸することを期待しています。

これが尋ねるべき間違った場所である場合は申し訳ありませんが、これは約1年間私を困惑させており、コンピューターエンジニアリングの代わりにコンピューターサイエンスを学んだことを願っています。

誰でも自宅でソースコードを編集できます。カスタムチップをいくつかノックアウトするチップ製造工場を持っている人はほとんどいません。バイトは自由に作成および配布できますが、素材はそうではありません。

また、ソースコードが移植可能であるという問題もあり、CADファイルなどは移植性がありますが、オーバーヘッドやエラー、セットアップコストの無駄が多くなります。

3Dプリンティングはいくつかの境界を越えており、部品とPCBの両方の（はるかに古い）機械加工技術に対しても、おそらく少しの努力で同じことができます。

追加して編集：質問を読み直し、おそらくFPGAに関連する質問の意図を、おそらく多くの人にとってまだ暗い芸術であり、ほとんどの人のレーダーではない、と言うでしょう。努力、理解、およびツールに関して、参入障壁は非常に高い。

オープンなハードウェアを実際に手に入れるのは難しくありません。Sparkfun、Adafruit、Arduinoなどの企業は、回路図とファームウェアを公開しています。また、オープンハードウェアに大きく貢献しているメーカーコミュニティを忘れないでください。また、Open Source Hardware Associationもあります（ただし、おそらく既にご存知でしょう！）。

オープンソースソフトウェアはオープンハードウェアよりも少し目立っているように見えますが、オープンハードウェアはそこにあります-そしてそれは大きいです。Instructablesに2分間かけるだけで表示されます。知識の共有の欠如は間違いなく問題ではありません。

ただし、無料のベリログやVHDLコードはあまり見かけないでしょうが、それらはそこにあります。FPGAではなくマイクロコントローラのように見えて、実際にオープンなハードウェア/メーカーのコミュニティを急上昇させました。

独自の部品に基づいてデザインを公開するのではなく、人々が独自の設計と製造をゼロから行うことができるという真の意味で、オープンハードウェアに関するコメントでいくつかのことを明確にしたと思います。

それは主に製造コストと複雑さに帰着します。OpenRISCの例を取り上げると、3つの主なオプションが思い浮かびます。これらのコストは非常に大まかなものですが、数百万単位ではなく、数百から数千単位で生産されるものを示しています。

• 代わりに独自のARMプラットフォームを使用し、Atmelまたは20以上のメーカーからチップを購入してください。コストは部品あたり5ドルで、チップは十分に文書化され実証されており、セットアップコスト/リードタイムは実質的にゼロです。彼らは多くのサポート回路を必要とせず、多くはパッケージで、または手で簡単にはんだ付けできる安価なプロトタイプボードで提供されます。

• OpenRISCプロセッサを使用して、サポート周辺機器を追加し、FPGAにロードします。間違いなく達成可能な「自宅」/オープンハードウェアプロジェクトであり、セットアップコストもそれほど多くありません。しかし、FPGAはまだ指摘されているように独自のものであり、サポート回路を含む部品あたり20ドルで入る可能性が高く、多くのパッケージは手はんだがはるかに難しいことは言うまでもありません。

• OpenRISCプロセッサを使用し、サポート用周辺機器を追加し、選択したfabでASICを作成すれば、独自の設備を購入することもできます。既存の製造工場でASICを作成すると、数十万のタイプマークが発生し、生産するために独自の設備を購入すると数億のオーダーになります。

覚えておくべきもう1つのことは、FPGAはデザインによっては作業を簡単にするものの、実際にはデジタルドメインのみを対象とすることです。ほとんどの実際の設計では、最終的な機能を実行するために多くのアナログサポート回路が必要であるため、FPGAはあなたが信じているほど普遍的なソリューションではありません。

フリーソフトウェアの「コピーを再配布する自由」と「変更する自由」の側面は、実際にはハードウェアにうまく変換されません。そこボードのコピーに関連した作業やコストがあり、そして多くのより多くのASIC（そうでない場合は変更または）をコピーに関連付けられています。近い将来、平均的なユーザーの手の届かないところにいるだけです。

もう1つの要因は、急速な陳腐化です。オープンUNIXソフトウェアの一部は30年前のものです。GCCは約25歳です。一般に、オープンハードウェアは、恐ろしく時代遅れに見え始めるまでの時間が短くなります。これは、プロセッサ、グラフィックスハードウェア、ワイヤレスインターフェイスなど、人々が本当にオープンにしたいすべてのものに特に当てはまります。

（たとえば、555やLM741のオープンな代替品を用意することもできますが、これはより時代を超越したものになりますが、何がポイントになるのでしょうか？現在のものとどのように大きく異なりますか？）

確かに「コミュニティ」ハードウェア開発の余地はありますが、それは安定し、賢明な*コミュニティが必要であり、喜んで支払うことに同意することにかかっています。繰り返しますが、多くの作業が必要です。

*（Raspberry PiでセミクローズドBroadcomチップを使用することで、小さなけれど非常に怒っている苦情グループが集まりました。そのようなことが、賢明な人々をOpen ASIC設計に必要なプロジェクトから引き離すと思います。交換は、壊滅的な特許の障害がない限り、約500万ドルと1年の作業で行うことができます。特許で保護されたビデオデコードハードウェアを失い、ARMから命令セットライセンスを取得する必要があります。

このツールチェーンは、路上にいる男性にはアクセスしにくいものです。誰もが彼らの叔父たちは、柔軟なデータベースを手に入れることができます...オープンハードウェアゲームで。

私は、オープンソフトウェアがオープンハードウェアと比較してどれだけ簡単でアクセスしやすいかという「規模の大きさ」の評価に完全に同意します。それは「ビット」対「原子」に帰着します。オープンソフトウェアプロジェクトの作業に関連するコストとトラブルは非常に低く、オープンソフトウェアプロジェクトを開始する前にツールとインフラストラクチャ（インターネット、github、お使いのPC）のすべてが支払われているため、増分コストは時間です。

オープンハードウェアを使用するには、プロジェクトを開始するためだけに「アトム」を取得する必要があります。以前の投稿で述べたように、

• 企業の標準製品を使用するのが最もコストの低いオプションです（5〜100ドル）*
• FPGA実装はコストが高い（20〜2000ドル）
• 独自のカスタムASIC（200,000〜2,000,000ドル）
• 部品を製造する独自の工場（$ 500,000,000〜$ 2B）

'*これらのコストには、開発コストとチップコストが含まれます

現在、オープンミックスドシグナルハードウェアの動きには、上記のFPGAのようなオプションの利点がなく、より合理的な開発コストとデバイスコストがあります。

企業（はい、私の会社もその1つです）は、FPGAに似たビジネスモデルをアナログおよび混合信号チップ設計にもたらす構成可能な混合信号ソリューションの作成に取り組んでいます。何らかの方法で、構成可能なミックスドシグナルチップのオープンハードウェアは、現在のPCBレベルの設計よりもオープンハードウェアプロジェクトに適しています。

はい、構成可能なチップ設計はPCB設計よりも簡単であると言っています。

コンフィギャラブルチップには、FPGAの配置配線やコンフィギュレーションフローと同様の自動設計ツールにより、シングルマスクレイヤーの変更と相互接続できるシリコン実証済みIPが含まれます。また、アナログ回路はムーアのような低デジタル設計を追いかける必要がないため、ミックスドシグナル設計はデジタル設計ほど迅速に時代遅れになりません。

構成可能なチップの内容について分散チームと協力できると、オープンハードウェア設計にオープンソフトウェアの概念と利点がもたらされる可能性があります。

私たちの前提は、次の属性がオープンなハードウェアをより一般的にするのに役立つということです。

• 標準化された構成可能な混合信号チップハードウェア
• 特性化および文書化されたIPブロック
• フルカスタムチップ設計の詳細を抽象化する手頃な価格の高レベル設計ツール
• 構成可能なデバイスへの高レベル設計の自動コンパイル
• 分散チームをサポートする設計共有ツール