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開放硬體邁向市場化 必先差異化
晶片業者還是在乎銷售數字
[作者 姚嘉洋]   2015年06月11日 星期四 瀏覽人次: [8856]


開放硬體運動發展至今,雖然不敢說已經到了開花結果的階段,但透過一些基本的電路設計以實現不同的創意設計,這股浪潮已經襲捲了各大半導體業者,除了我們所熟知的Atmel(愛特梅爾)、Broadcom(博通)、TI(德州儀器)與ST(意法半導體)等早有布局之外,近期如英特爾、Qualcomm與MediaTek(聯發科)等,也都陸續加入戰局,姑且不論各家的解決方案的成熟與否,可以確定的是,各大半導體業者的競相投入,成了開放硬體市場的主要成長動力。


Broadcom通路總監Naren Sankar談到,過去產業發展的經營模式是Broadcom僅針對少數幾家大型業者進行聚焦的後勤服務與支援,但整體產業發展到現在,若要維持一定的企業成長力道,數以萬計的中小企業,就是Broadcom需要投入的市場,所以作法上也必須有所調整。MediaTek的高階主管也曾在其他媒體上發表對於開放硬體的策略,實現創意只是第一步,重點在於如何協助這些Maker(自造者;中國大陸亦稱創客)的創意加以市場化。TI應用協理鄭曜庭更直言,開放硬體對於晶片供應商來說,其實只是一種行銷手法,在商言商,晶片供應商在意的,還是晶片銷售數字。


從Maker到Market 晶片商還是在意銷售數字

談到市場化,從創意發想到原型設計,這段流程並沒有太大的問題,接下來則是從原型設計到投入市場,則是可以透過募資網站或是各大加速器平台,來減輕市場化過程所面臨的負擔與風險。當然,不論是Naren Sankar或是鄭曜庭都同意,這些Maker們可以直接拿晶片供應商所提供的模組,在軟體上完成修改後,在模組上加裝外殼後,就能直接投入市場銷售。但鄭曜庭觀察,這種案例還是屬於相對少數,大部份的原型設計還是要考量到外觀設計、系統微縮等因素,所以電路板可能要重新設計成可以投入市場的規格,這才是比較合乎市場法則的作法,所以說,如何協助他們推廣到市場,並讓晶片業者取得訂單,才是最終目標。


從過去的Arduino到Raspberry Pi,到現在如AMD甚至是FPGA業者Rapilio都有投入該市場,所以從過去到現在,不僅投入的半導體業者增加之外,可供選擇的產品數量也大幅增加,這也造成了產品過於泛濫,開發者在選擇上相對不易,不過另一方面,鄭曜庭也認為,隨著時間演進,開放硬體領域相關的軟硬體都有相當長足的進步,以硬體為例,不論是性能提升或是電路板面積的微縮等,都有明顯的成長,而願意投入開放硬體運動的人數也增加不少。


開放硬體的出現,固然可以解決你身邊的大小問題,

例如冷氣的定時開關控制,就能用簡單的硬體完成,

但晶片業者們在意的,是如何協助你的創意商業化,

這才是他們所在乎的事。


圖一 : 對於晶片供應商而言,提供如此眾多不同的模組或是開發板,就是希望有朝一日,Maker們能將創意市場化,進而反饋到他們自己身上。(Source:wiki.makehackvoid.com)
圖一 : 對於晶片供應商而言,提供如此眾多不同的模組或是開發板,就是希望有朝一日,Maker們能將創意市場化,進而反饋到他們自己身上。(Source:wiki.makehackvoid.com)

對Maker的全方位支援 相容性與擴充能力不可少

大體上,就硬體性能來說,開放硬體可以區分成MCU(微控制器)與MPU(微處理器)兩大類別,前者以大家最常見的Arduino為主,後者則以Broadcom的Raspberry Pi與TI所推出的Beagle Board為首。鄭曜庭談到,畢竟是MCU架構,在擴充能力或是記憶體容量還是有所侷限,所以MPU等級的開放硬體的出現,適時填補了Arduino的不足。他也談到,開放硬體的主晶片電路板,在價格上會相當便宜,理由在於要降低使用者的進入門檻,之後就端看使用者打算採用開發出何種功能,再進行功能的擴充。


談到前面提及的產品過於泛濫,由於產品同質性過高,鄭曜庭認為在開放硬體的世界也必須與其他供應商形成不同的市場區隔,舉例來說,若是開發精準度較高的馬達控制,或是要達到目眩神迷的效果的LED燈光控制,Beagle Board所搭載的MPU,就內建了RPU(Programmable Real-Time Unit;可編程設計即時單元)來滿足這類的設計需求。當然,TI的MSP 430架構 MCU在開放硬體市場也沒有缺席,只是面臨到諸多同質性的晶片供應商的競爭,TI的MCU在市場定位上,就會以省電作為訴求,且不會直接相容於Arduino陣營,最主要的理由同樣也是想要達到一定的市場區隔。當然,若要採用Arduino的模組對TI的MCU進行擴充,TI也會有軟體方案Energia與相關硬體來扮演轉接功能,來因應擴充需求。



圖二 :  談到基本的LED燈光控制,Arduino當然沒有問題,但如果要再更進階的變化效果,也許就要借重更為高性能的處理器才有辦法實現了。(Source:techboy331.github.io)
圖二 : 談到基本的LED燈光控制,Arduino當然沒有問題,但如果要再更進階的變化效果,也許就要借重更為高性能的處理器才有辦法實現了。(Source:techboy331.github.io)

Raspberry Pi的發起者,Broadcom,其實很早就投入了開放硬體的開發與經營,所以也累積了相當多的經驗,Naren Sankar談到,若要讓自造者(Maker)們可以更快實現他們的創意,除了更為低廉的成本與更高的性能外,廠商們的支援能力也相當重要,再來像是硬體文件的取得難易度與線上社群的經營等,也都是基本條件。他以英特爾為例,雖然英特爾所提供的處理器性能相當優異,但是當地支援可能就不是相對到位。再來,就是相容性的問題,有部份台灣晶片業者的確也投入這個市場,這些業者的最大優勢就是導入的成本極低,但除此之外,在相容性,卻不容易與其他晶片業者產生一定程度的相容性,這就會造成在擴充能力上有所侷限。


Maker創造晶片業者們的合作可能性

談到開放硬體市場近年來的發展,Naren Sankar認為,開放硬體引來眾多半導體業者們的競相投入,乍看之下競爭程度相當激烈,但事實上也開啟了相當大的合作空間。舉例來說,在NFC(近場通訊)技術,Broadcom與NXP是競爭對手,但有沒有一種可能是前者提供通訊模組,後者則是提供MCU(微控制器),以滿足系統設計?答案是可能的,反過來說,由NXP提供通訊模組,Broadcom提供MCU在實務上也是可行的作法,但如果看待x86兩大晶片業者,英特爾與AMD就是完全單純的競爭關係。


呼應Naren Sankar的說法,ST台灣區產品行銷經理楊正廉以Wi-Fi的發展為例並指出,過去我們可以看到該技術所搭載的終端載體是NB或是智慧型手機為主,但為了要擴展應用範圍,以MCU架構為主的系統,就是相當合適的選擇,理由在於整體系統成本可以有效大幅降低,而MCU業者可以與其他Wi-Fi晶片供應商一起合作。所以楊正廉對於開放硬體市場的看法,則是合作大於競爭,從MCU供應商的角度思考,既然MCU可以涵蓋的應用範圍如此之廣,那麼用合作的心態與其他晶片供應商合作,才有辦法協助Maker在最短時間內實現他的創意設計,進而創造藍海市場,這對於晶片供應商乃至於Maker才是雙贏的作法。


Naren Sankar也說,正因為有主晶片與次系統搭配的可能性,開啟了各大晶片供應商的合作關係,Broadcom在開放硬體市場的作法,從過去的系統單晶片(SoC),也開始跨足到通訊模組方案的提供,讓使用者也可以使用訊模組與其他半導體業者的主晶片搭配。Naren Sankar不諱言,對於以MCU為基礎的Arduino,Broadcom也有所布局,預計今年很快就有對應的解決方案推廣到該市場。所以,Broadcom在開放硬體市場的布局完整性可以說有相當的完整度,希望能在任何裝置與作業系統上,都是採用同一套硬體平台,而且在完成原型系統建置後,可以把創意任意移植到其他的硬體平台上。


另一方面,近期微軟對於開放硬體市場也開始有所動作,微軟也宣布,Windows 10將可以支援Raspberry Pi架構,同時也支援到微軟的雲端服務。Naren Sankar直言,這樣的合作方式,是一個很好的例子,在這次的合作上,雙方大約合作了約有數個月左右的時間,其出發點就是希望客戶能有更多的選擇。



圖三 : 微軟宣布Windows 10廣泛支援開放硬體架構,Raspberry Pi正好是其中之一,這也表示了微軟對於開放硬體有極高的企圖心。(Source:微軟)
圖三 : 微軟宣布Windows 10廣泛支援開放硬體架構,Raspberry Pi正好是其中之一,這也表示了微軟對於開放硬體有極高的企圖心。(Source:微軟)

值得一提的是,由於開放硬體的搭配組合可以說用「無限」種來形容,對於Maker而言,開發軟體工具有沒有辦法因應各家的硬體模組,這是需要思考的課題,Naren Sankar直言,以通訊系統設計為例,只要各家採用相同的通訊協定與軟體堆疊,原則上Broadcom的開發軟體要相容其他業者的通訊模組,並不會有太大的問題。此外,在開發軟體工具與函式庫方面,Broadcom與ST甚至是TI,都是採用免費提供的作法,硬體方面,規格大體上也沒有太大的差異,楊正廉表示,Maker若要與其他競爭對手形成差異化,關鍵就在於函式庫與IP的組合搭配,以至於形塑出Maker心中想要的創意想法。這其實也反映了各大晶片業者為何要不斷努力降低開放硬體的進入門檻,在晶片業者所提供的方案差異十分有限的情況下,Maker的創意就十分重要了。


結論

可以想見,開放硬體市場的發展,除了要因應市場化的挑戰外,就軟硬體上的解決方案,在各大晶片供應商爭相恐後地進步之後,Maker們的進入門檻又變得更低許多。在軟硬體變化差異不大的情況下,能夠形成差異化的,還是回到Maker們的創意,而晶片供應商的下一步,就是要如何協助這些差異化進入市場化的階段,如此一來,才能真正地創造雙贏。


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