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开放硬体迈向市场化 必先差异化
晶片业者还是在乎销售数字

【作者: 姚嘉洋】2015年06月11日 星期四

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开放硬体运动发展至今,虽然不敢说已经到了开花结果的阶段,但透过一些基本的电路设计以实现不同的创意设计,这股浪潮已经袭卷了各大半导体业者,除了我们所熟知的Atmel (爱特梅尔)、Broadcom(博通)、TI(德州仪器)与ST(意法半导体)等早有布局之外,近期如英特尔、Qualcomm与MediaTek(联发科)等,也都陆续加入战局,姑且不论各家的解决方案的成熟与否,可以确定的是,各大半导体业者的竞相投入,成了开放硬体市场的主要成长动力。


Broadcom通路总监Naren Sankar谈到,过去产业发展的经营模式是Broadcom仅针对少数几家大型业者进行聚焦的后勤服务与支援,但整体产业发展到现在,若要维持一定的企业成长力道,数以万计的中小企业,就是Broadcom需要投入的市场,所以作法上也必须有所调整。 MediaTek的高阶主管也曾在其他媒体上发表对于开放硬体的策略,实现创意只是第一步,重点在于如何协助这些Maker(自造者;中国大陆亦称创客)的创意加以市场化。TI应用协理郑曜庭更直言,开放硬体对于晶片供应商来说,其实只是一种行销手法,在商言商,晶片供应商在意的,还是晶片销售数字。


从Market到Market 晶片商还是在意销售数字

谈到市场化,从创意发想到原型设计,这段流程并没有太大的问题,接下来则是从原型设计到投入市场,则是可以透过募资网站或是各大加速器平台,来减轻市场化过程所面临的负担与风险。当然,不论是Naren Sankar或是郑曜庭都同意,这些Maker们可以直接拿晶片供应商所提供的模组,在软体上完成修改后,在模组上加装外壳后,就能直接投入市场销售。但郑曜庭观察,这种案例还是属于相对少数,大部份的原型设计还是要考量到外观设计、系统微缩等因素,所以电路板可能要重新设计成可以投入市场的规格,这才是比较合乎市场法则的作法,所以说,如何协助他们推广到市场,并让晶片业者取得订单,才是最终目标。


从过去的Arduino到Raspberry Pi,到现在如AMD甚至是FPGA业者Rapilio都有投入该市场,所以从过去到现在,不仅投入的半导体业者增加之外,可供选择的产品数量也大幅增加,这也造成了产品过于泛滥,开发者在选择上相对不易,不过另一方面,郑曜庭也认为,随着时间演进,开放硬体领域相关的软硬体都有相当长足的进步,以硬体为例,不论是性能提升或是电路板面积的微缩等,都有明显的成长,而愿意投入开放硬体运动的人数也增加不少。


开放硬体的出现,固然可以解决你身边的大小问题,

例如冷气的定时开关控制,就能用简单的硬体完成,

但晶片业者们在意的,是如何协助你的创意商业化,

这才是他们所在乎的事。


图一 : 对于芯片供货商而言,提供如此众多不同的模块或是开发板,就是希望有朝一日,Maker们能将创意市场化,进而反馈到他们自己身上。 (Source:wiki.makehackvoid.com)
图一 : 对于芯片供货商而言,提供如此众多不同的模块或是开发板,就是希望有朝一日,Maker们能将创意市场化,进而反馈到他们自己身上。 (Source:wiki.makehackvoid.com)

对Maker的全方位支援 相容性与扩充能力不可少

大体上,就硬体性能来说,开放硬体可以区分成MCU(微控制器)与MPU(微处理器)两大类别,前者以大家最常见的Arduino为主,后者则以Broadcom的Raspberry Pi与TI所推出的Beagle Board为首。郑曜庭谈到,毕竟是MCU架构,在扩充能力或是记忆体容量还是有所局限,所以MPU等级的开放硬体的出现,适时填补了Arduino的不足。他也谈到,开放硬体的主晶片电路板,在价格上会相当便宜,理由在于要降低使用者的进入门槛,之后就端看使用者打算采用开发出何种功能,再进行功能的扩充。


谈到前面提及的产品过于泛滥,由于产品同质性过高,郑曜庭认为在开放硬体的世界也必须与其他供应商形成不同的市场区隔,举例来说,若是开发精准度较高的马达控制,或是要达到目眩神迷的效果的LED灯光控制,Beagle Board所搭载的MPU,就内建了RPU(Programmable Real-Time Unit;可编程设计即时单元)来满足这类的设计需求。当然,TI的MSP 430架构MCU在开放硬体市场也没有缺席,只是面临到诸多同质性的晶片供应商的竞争,TI的MCU在市场定位上,就会以省电作为诉求,且不会直接相容于Arduino阵营,最主要的理由同样也是想要达到一定的市场区隔。当然,若要采用Arduino的模组对TI的MCU进行扩充,TI也会有软体方案Energia与相关硬体来扮演转接功能,来因应扩充需求。



图二 : 谈到基本的LED灯光控制,Arduino当然没有问题,但如果要再更进阶的变化效果,也许就要借重更为高性能的处理器才有办法实现了。 (Source:techboy331.github.io)
图二 : 谈到基本的LED灯光控制,Arduino当然没有问题,但如果要再更进阶的变化效果,也许就要借重更为高性能的处理器才有办法实现了。 (Source:techboy331.github.io)

Raspberry Pi的发起者,Broadcom,其实很早就投入了开放硬体的开发与经营,所以也累积了相当多的经验,Naren Sankar谈到,若要让自造者(Maker)们可以更快实现他们的创意,除了更为低廉的成本与更高的性能外,厂商们的支援能力也相当重要,再来像是硬体文件的取得难易度与线上社群的经营等,也都是基本条件。他以英特尔为例,虽然英特尔所提供的处理器性能相当优异,但是当地支援可能就不是相对到位。再来,就是相容性的问题,有部份台湾晶片业者的确也投入这个市场,这些业者的最大优势就是导入的成本极低,但除此之外,在相容性,却不容易与其他晶片业者产生一定程度的相容性,这就会造成在扩充能力上有所局限。


Maker创造晶片业者们的合作可能性

谈到开放硬体市场近年来的发展,Naren Sankar认为,开放硬体引来众多半导体业者们的竞相投入,乍看之下竞争程度相当激烈,但事实上也开启了相当大的合作空间。举例来说,在NFC(近场通讯)技术,Broadcom与NXP是竞争对手,但有没有一种可能是前者提供通讯模组,后者则是提供MCU(微控制器),以满足系统设计?答案是可能的,反过来说,由NXP提供通讯模组,Broadcom提供MCU在实务上也是可行的作法,但如果看待x86两大晶片业者,英特尔与AMD就是完全单纯的竞争关系。


呼应Naren Sankar的说法,ST台湾区产品行销经理杨正廉以Wi-Fi的发展为例并指出,过去我们可以看到该技术所搭载的终端载体是NB或是智慧型手机为主,但为了要扩展应用范围,以MCU架构为主的系统,就是相当合适的选择,理由在于整体系统成本可以有效大幅降低,而MCU业者可以与其他Wi-Fi晶片供应商一起合作。所以杨正廉对于开放硬体市场的看法,则是合作大于竞争,从MCU供应商的角度思考,既然MCU可以涵盖的应用范围如此之广,那么用合作的心态与其他晶片供应商合作,才有办法协助Maker在最短时间内实现他的创意设计,进而创造蓝海市场,这对于晶片供应商乃至于Maker才是双赢的作法。


Naren Sankar也说,正因为有主晶片与次系统搭配的可能性,开启了各大晶片供应商的合作关系,Broadcom在开放硬体市场的作法,从过去的系统单晶片(SoC),也开始跨足到通讯模组方案的提供,让使用者也可以使用讯模组与其他半导体业者的主晶片搭配。 Naren Sankar不讳言,对于以MCU为基础的Arduino,Broadcom也有所布局,预计今年很快就有对应的解决方案推广到该市场。所以,Broadcom在开放硬体市场的布局完整性可以说有相当的完整度,希望能在任何装置与作业系统上,都是采用同一套硬体平台,而且在完成原型系统建置后,可以把创意任意移植到其他的硬体平台上。


另一方面,近期微软对于开放硬体市场也开始有所动作,微软也宣布,Windows 10将可以支援Raspberry Pi架构,同时也支援到微软的云端服务。 Naren Sankar直言,这样的合作方式,是一个很好的例子,在这次的合作上,双方大约合作了约有数个月左右的时间,其出发点就是希望客户能有更多的选择。



图三 : 微软宣布Windows 10广泛支持开放硬件架构,Raspberry Pi正好是其中之一,这也表示了微软对于开放硬件有极高的企图心。 (Source:微软)
图三 : 微软宣布Windows 10广泛支持开放硬件架构,Raspberry Pi正好是其中之一,这也表示了微软对于开放硬件有极高的企图心。 (Source:微软)

值得一提的是,由于开放硬体的搭配组合可以说用「无限」种来形容,对于Maker而言,开发软体工具有没有办法因应各家的硬体模组,这是需要思考的课题, Naren Sankar直言,以通讯系统设计为例,只要各家采用相同的通讯协定与软体堆叠,原则上Broadcom的开发软体要相容其他业者的通讯模组,并不会有太大的问题。此外,在开发软体工具与函式库方面,Broadcom与ST甚至是TI,都是采用免费提供的作法,硬体方面,规格大体上也没有太大的差异,杨正廉表示,Maker若要与其他竞争对手形成差异化,关键就在于函式库与IP的组合搭配,以至于形塑出Maker心中想要的创意想法。这其实也反映了各大晶片业者为何要不断努力降低开放硬体的进入门槛,在晶片业者所提供的方案差异十分有限的情况下,Maker的创意就十分重要了。


结论

可以想见,开放硬体市场的发展,除了要因应市场化的挑战外,就软​​硬体上的解决方案,在各大晶片供应商争相恐后地进步之后,Maker们的进入门槛又变得更低许多。在软硬体变化差异不大的情况下,能够形成差异化的,还是回到Maker们的创意,而晶片供应商的下一步,就是要如何协助这些差异化进入市场化的阶段,如此一来,才能真正地创造双赢。


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