오픈 소스 하드웨어 성공의 계기 찾기

지난 10년은 다양한 기술 분야의 오픈 소스 혁신으로 정의되었습니다. 공개적으로 액세스할 수 있는 소프트웨어 스택의 특성으로 인해 개발자 커뮤니티는 코드를 교환하고 아이디어를 실현하여 조직의 경계를 넘어 협력적인 걸작을 구축할 수 있었습니다. 더 넓은 커뮤니티는 오랫동안 추세를 인식하지 못했습니다. 결국 엄청난 양과 품질이 많은 지지자를 얻었고 오픈 소스가 소프트웨어의 실질적인 표준이 되었지만 오픈 소스 하드웨어는 어떻습니까?

소프트웨어가 성장하는 동안 하드웨어 개발은 ​​경쟁 우위를 창출하기 위해 고립되고 회사에 집중되었습니다. 하드웨어의 역사는 다양한 사양의 출현으로 이어지는 비협조적 움직임으로 가득 차 있습니다. 고립된 혁신이 궁극적으로 분열된 시장으로 이어진 사례는 무수히 많습니다. 지속 가능한 비즈니스 이점이 되는 대신 독점 속성이 병목 현상이 되어 결국 해당 표준의 종식으로 이어졌습니다. Sony BlueRay가 그러한 예입니다.

한 가지 가능한 이유는 하드웨어가 IP 보호를 통한 비즈니스 경쟁력의 원천이므로 기업에서 하드웨어를 사내에 유지하기를 원했기 때문일 수 있습니다. 분명히, 이 접근 방식은 확장되지 않았으며 하드웨어 플랫폼의 성장이 훨씬 더 느린 것을 목격했습니다. 예를 들어, 인공 지능(AI)에 대한 린(lean)하지만 까다로운 사용 사례가 등장했을 때 업계는 준비가 되어 있지 않았습니다. 기존 플레이어는 진화하는 추론 산업에서 요구하는 계산에 이상적이지 않은 기존의 FPGA, GPU 및 CPU 솔루션을 밀어붙이려고 했습니다. Arm은 오랫동안 혁신을 계속했고 매우 진화된 지침 세트를 제공했지만 결국에는 보조를 맞추지 못했습니다.

이 시나리오는 Amazon과 Google이 맞춤형 컴퓨팅 솔루션의 잠재력을 보고 절정에 달했고, 추론 맞춤형 처리 솔루션을 개발하기 위해 반도체에 투자하기 시작했습니다. 데이터 과학과 빅 데이터 기반 인텔리전스 사이의 간극을 좁히는 데 도움이 될 오픈 소스 하드웨어 기반 차량에 대한 은막을 마련했습니다. 이 문서에서는 오픈 소스 소프트웨어 여정을 추적하고 모범 사례를 채택하여 오픈 소스 하드웨어가 따라잡을 수 있도록 도움을 줄 수 있는 교훈을 제시합니다.

그림 1:Arm과 Arm의 ISA(Instruction Set Architecture)는 수년 동안 지식 허브 역할을 해왔습니다. (출처:Arm)

오픈 소스 비밀 소스

오픈 소스 개념이 20여 년 전에 처음 등장했을 때 수익화에 대한 많은 질문이 있었고 시간이 지남에 따라 다양한 모델이 진화했습니다. 오늘날 3,500만 명 이상의 개발자가 코드에 기여하여 수십억 개의 장치에 전력을 공급하고 그 결과 상당한 가치를 창출합니다. Microsoft의 GitHub(70억 달러), IBM의 RedHat(340억 달러), Salesforce의 MuleSoft 인수 외에도 MongoDB(79억 달러)와 Elastic(73억 달러)의 공개 상장에서 분명합니다. 65억 달러의 상장.

오늘날 모든 대기업은 당면한 문제를 해결하기 위해 최적화된 소프트웨어를 만드는 데 도움이 되는 오픈 소스를 어떤 형태로든 사용하고 있습니다. 컴퓨터 및 통신 산업은 소프트웨어 요구의 약 60%를 차지하는 오픈 소스 소프트웨어의 주요 소비자이지만 산업 및 의료 기업은 빠르게 채택하고 있습니다. 오픈 소스는 대부분의 모듈이 특정 문제를 해결하기 위해 소프트웨어 스택에 통합될 준비가 된 잘 테스트되고 최적화된 형태로 제공되기 때문에 개발 시간을 크게 단축했습니다.

오픈 소스는 고전적인 마케팅 교훈을 제공합니다. 사용자는 깨닫기도 전에 이미 고객입니다. 그들이 그것을 깨달을 즈음에는 스택에서 너무 많은 오픈 소스를 사용하고 있으므로 라이선스를 구매하는 것이 좋습니다. 업계는 Apache 인큐베이션 라이선스에서 MongoDB, Elastic 및 Cockroach가 제공하는 보다 비즈니스 친화적인 라이선스로 발전했습니다. 오픈 소스가 초기에 마케팅에 대한 명확한 필요성 없이 프리미엄을 개척한 방법입니다.

오픈 소스 소프트웨어의 성공을 위한 비밀 소스는 모든 새로운 여정의 핵심에서 문제를 찾고 시간이 지남에 따라 비즈니스 모델이 나타나도록 하는 것입니다. 더 중요한 문제를 해결함에 따라 소스 코드의 수요가 증가하여 프로젝트를 확장하고 더 많은 자본을 유치하게 됩니다. 그렇기 때문에 오픈 소스 프로젝트의 상위 4분위는 상당한 개발자 관심을 불러일으키지만 대부분은 무료 커뮤니티 프로젝트입니다.

이미 오픈 소스인 코드에 대해 왜 누군가가 비용을 지불해야 하는지 이해하는 것도 중요합니다. 그 해답은 전담 지원, 보안 수정 및 일정 기간 유지 관리에 있습니다. 이는 다양한 산업 수요 수준을 수용하기 위해 다양한 개방 수준으로 이어집니다.

Linux의 출현

오늘날 오픈 소스 소프트웨어는 코드 마스터 클래스 및 비즈니스 모델 측면에서 크게 발전했습니다. 선도적인 회사가 오픈 소스 개발에 참여할 때마다 크고 오래 지속되는 스택을 만드는 촉매제가 되었습니다.

Google은 Android 모바일 OS, TensorFlow 머신 러닝, 배포, 확장 및 컨테이너화된 애플리케이션 관리를 위한 Kubernetes와 같은 다양한 성공 사례를 개척해 왔습니다. 문제를 해결하기 위해 노력하는 기업가들의 젊은 스타트업 사례는 여러 가지가 있습니다. 대중이 문제를 눈에 띄게 인식함에 따라 솔루션의 규모와 규모가 커져 비즈니스 성공 사례로 이어졌습니다.

이 성장 과정에서 핵심 구성 요소는 Linux의 출현이었습니다. 다양한 구성 요소와 하드웨어를 통합하고 원활하게 고성능을 제공할 수 있는 확장 가능한 백본 역할을 합니다. 엄격한 타이밍 요구 사항을 처리하기 위한 강력한 백본을 제공하거나 아키텍처별 요소를 처리하는 다양한 방법을 수용할 공간을 만드는 등 Linux는 결과를 성공적으로 제공하면서 까다로운 사용 사례에 부응했습니다.

Linux와 유사한 접착제 구축

오픈 소스 소프트웨어 진화에 대한 이러한 맥락에서 우리의 탐구를 오픈 소스 하드웨어 세계로 전환해 보겠습니다. 오픈 소스 하드웨어가 성공하지 못한 것은 아닙니다. 하드웨어가 오픈 소스가 된 곳이라면 어디에서나 훌륭한 성공 사례가 됩니다. 오픈 소스 마이크로컨트롤러 보드인 Arduino는 오픈 소스 하드웨어가 사람들이 연구 및 프로젝트 관련 활동에 하드웨어를 사용하는 방식에 혁명을 일으킨 방법의 포스터 자식입니다.

그림 2:Arduino 마이크로컨트롤러 보드는 오픈 소스 하드웨어의 약속에 대한 증거입니다. (출처:Arduino)

오픈 소스 하드웨어에 대한 아이디어는 컴퓨팅 세계의 수요 증가와 함께 빠르게 증가하고 있습니다. 몇몇 소규모 플레이어는 고객에게 선호하는 하드웨어 모듈로 구성할 수 있는 선택권을 제공하기 위해 모듈식 하드웨어를 실험했습니다. 사용자가 다양한 제공업체의 스피커, 카메라 및 네트워크 모듈에 동급 최강의 하드웨어를 사용하고 원하는 모든 장치를 만들 수 있다는 아이디어는 흥미롭습니다.

그러나 이 접근 방식은 확장 가능한 제품과 소비자의 대량 채택으로 이어지지 못했습니다. 그 이유는 하드웨어 모듈성을 진정으로 사용할 수 있게 하는 구동 하드웨어 코드가 없기 때문입니다. 사일로화되고 극도로 연계된 개발로 인해 최종 제품에서 모듈화를 달성하는 것이 거의 불가능합니다. 프로세서가 무어의 법칙을 위반하는 지경에 도달함에 따라 이 업계에서 통용되는 지혜를 모으기 위한 획기적인 혁신이 전례 없이 필요합니다.

하드웨어 분야에서 오픈 소스에 대한 수요를 확인하면서 개척자들은 오픈 소스 소프트웨어 형제로부터 몇 가지 교훈을 빌릴 수 있습니다. 오픈 소스 소프트웨어는 주요 공급업체가 제공하는 소프트웨어의 성능 격차를 메우기 위해 구상되었습니다. 결과적으로 사용자 친화성에 초점을 맞추지 않고 까다로운 환경에서 더 높은 안정성과 코드 성능에 초점을 맞췄습니다.

Linux는 서버용으로 널리 사용되는 OS가 되었습니다. MySQL은 순전히 아키텍처의 견고성과 모듈식 접근 방식의 장점에 대해 그 공간에서 Oracle에 도전했고 모놀리식 아키텍처의 단점을 해결했습니다. 오늘날 우리는 Amazon이 거의 모든 소프트웨어 모듈을 별도의 서비스로 판매하는 것을 봅니다. 이는 이전의 모놀리식 소프트웨어 철학에서는 불가능했습니다.

핵심 질문은 오픈 소스 하드웨어와 동등한 Linux가 무엇입니까? 문제는 하드웨어 복잡성에 있으므로 모든 하드웨어를 함께 묶는 Linux와 같은 접착제를 만드는 것이 거의 불가능합니다. 결과적으로 물리적, 법적, 경제적 장벽은 민주적인 하드웨어 생태계를 구축하기 위해 결코 진정으로 도전받지 않습니다. 첫 번째 부분에서 물리적 제한은 상당히 복잡하고 오픈 소스 하드웨어 브레이크아웃에 해당하는 실제 Linux의 진화를 제한합니다. 그러나 무선 액세스 네트워크(RAN)와 같은 개방형 하드웨어에서 5G 파생물이 등장하면서 이를 상상하고 생성하는 것이 가능하다는 것을 보여주었습니다.

다음으로 중요한 질문은 RISC-V와 같은 ISA(명령어 세트 아키텍처)가 Linux가 다양한 이기종 구성 요소를 원활하게 동화하도록 만든 방식으로 오픈 소스 하드웨어의 확산을 유발할 수 있는지 여부입니다. 그렇다면 초기 플레이어가 그러한 생태계를 구축하지 못하도록 막은 것이 무엇인지 이해하는 것이 중요합니다.

그림 3:Microsemi는 FPGA 설계에 RISC-V 코어를 구현했습니다. (출처:마이크로칩)

오랫동안 Arm은 지식 허브 역할을 했으며 널리 퍼진 옵션에 얽매이고 싶지 않은 플레이어가 사용할 수 있는 최고의 지침 세트를 제공했습니다. RISC-V는 오픈 소스 하드웨어 공간에서 고유한 기회를 제공하며 Arm이 잠재적으로 대규모 반도체 회사로 편입된 후 최고의 표준이 될 가능성이 있습니다.

대량 채택을 위한 트리거

후속 과제는 새로운 도구에 대한 학습 곡선에 있습니다. 믿을 수 없는 기간 동안 하드웨어 업계는 RTL 코드를 확인하는 방식에서 급격한 변화를 보지 못했습니다. SV-UVM은 점진적으로 발전하여 상당한 편안함을 제공한 사실상의 선택입니다. 새로운 솔루션을 만들고 사람들이 그것을 기쁘게 받아들이기를 기대하는 것은 어려운 일입니다. 우아한 하드웨어 디자인을 생성하기 위해 새로운 디자인 및 검증 도구 세트의 대량 채택을 유발하려면 가치가 훨씬 더 커야 합니다.

PCIe, USB, OpenCL 및 OpenCV와 같은 오픈 소스 하드웨어 사양에는 성공 사례가 있지만 진정한 오픈 소스 하드웨어로 가는 길은 생산 퍼즐을 통과해야 합니다. 여기에는 유연한 배송을 지원하고 오픈 소스 하드웨어의 새로운 세계에 맞춰 정렬된 RTL 검증 테이프아웃을 위한 종단 간 파이프라인을 생성할 수 있는 차세대 TSMC의 출현이 포함됩니다. 투자가 크지 않은 소프트웨어와 달리 하드웨어에서는 모든 계층이 수십 년에 걸쳐 긴밀하게 연결된 방식으로 구축되고 오픈 소스 하드웨어를 위한 자리를 마련하기 위해 해체하는 데 비용이 많이 들기 때문에 말은 쉽지 않습니다.

기존 도구의 점진적인 발전은 비즈니스를 변화시키는 오픈 소스 하드웨어 단계에 도달하는 데 한 세기가 걸릴 수 있습니다. 해결책은 정의된 로드맵을 통해 다른 사고와 돌파구의 새로운 시대를 시작하는 것입니다. 오픈 소스 하드웨어의 선구자가 종단 간 문제에 대한 답을 찾지 않는 한 사실상 Linux에 상응하는 제품을 채택하고 확립하는 것은 제한된 수용자를 찾을 것입니다. 민첩한 하드웨어 개발을 만들기 위해 디자인 커뮤니티에서 새로운 도구 체인을 대량으로 채택하려면 디자인 도구 및 생산에 대한 투자가 대규모 재숙련과 함께 성공해야 합니다.

>> 이 기사는 원래 다음 날짜에 게시되었습니다. 자매 사이트인 EDN.

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프라산트 아가르왈 STMicroelectronics, Samsung 및 Solarflare Communications와 함께 다양한 전략, 마케팅 및 제품 관리 역할을 담당했습니다.

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