El hardware de fuente abierta significa que el diseño del hardware se comparte entre particulares y empresas, y en muchos casos también colaboran en diferentes proyectos. Los proyectos son muy diversos y van desde meros proyectos educativos y de aficionados hasta proyectos serios a gran escala que involucran a muchas empresas. Al igual que con el software de código abierto, existen diferentes organizaciones sin fines de lucro que lo coordinan y promueven, y existen diferentes acuerdos de licencia posibles.
Uno de los proyectos de hardware libre de fuente abierta más trascendentales es RISC-V, una “Arquitectura de conjunto de instrucciones” (ISA) para chips de computadora, como interfaz entre el software y el hardware. Es probable que su computadora tenga un chip basado en la ISA x86 de Intel, mientras que es casi seguro que su teléfono tenga un chip basado en la ISA de ARM. Intel y AMD producen chips x86, mientras que ARM otorga licencias de su ISA a diferentes productores de chips (cobrando una regalía bastante alta).
Otras empresas han intentado romper este duopolio, por ejemplo PowerPC (IBM), SPARC y MIPS, pero no lo han conseguido. Pues, ahora entra RISC-V de fuente abierta en el escenario. Comenzó como un proyecto de investigación en la Universidad de Berkley en 2010 con el “objetivo de crear una nueva ISA de código abierto que abordaría las limitaciones de las ISA patentadas existentes y proporcionaría una base para futuros diseños de procesadores. Ahora hay miembros en más de 70 países que contribuyen y colaboran para definir las especificaciones abiertas de RISC-V”.
En 2015 se creó una organización sin fines de lucro, llamada Fundación RISC-V, que colabora estrechamente con la Fundación Linux. Cuando el ex-presidente Donald Trump comenzó a sancionar a las empresas chinas, se creó en 2020 de forma apresurada una nueva organización llamada “RISC-V International” con sede en Suiza, para así evitar que el proyecto quedara atrapada en las sanciones de Trump. “RISC-V International” dirige el desarrollo de la ISA, pero no diseña, ni produce chips.
Dado que China (y Rusia) participan activamente y contribuyen al desarrollo del RISC-V de fuente abierta, el proyecto llamó la atención al lobby de sanciones en el Congreso de los Estados Unidos. Un grupo de legisladores, entre ellos el senador republicano Marco Rubio y el senador demócrata Mark Warner, instaban a la administración de Biden a tomar medidas con respecto a RISC-V, alegando motivos de seguridad nacional. "El Partido Comunista Chino está abusando de RISC-V para eludir el dominio estadounidense de la propiedad intelectual necesaria para diseñar chips. Los estadounidenses no deberían apoyar una estrategia de transferencia de tecnología (a China) que sirva para degradar las leyes de control de exportaciones estadounidenses", dijo el representante Michael McCaul, presidente del Comité de Asuntos Exteriores de la Cámara de Representantes en una declaración a Reuters.
La empresa china Starfive desarrolla muy activamente procesadores RISC-V. En la foto, una computadora Linux de placa única llamada VisionFive 2 que cuesta 99 dólares en Amazon (con procesador de 64 bits, GPU integrada, 8 GB de RAM, WiFi y HDMI).
Lo que no logran entender es que RISC-V es solamente un conjunto acordado de instrucciones, es como un estándar abierto para el desarrollo de chips. Como afirmó Andrew Huang, un conocido autor y hacker de hardware: “Los diseñadores de chips de todo el mundo, desde Estados Unidos y Europa hasta India, China y Japón, son libres de crear procesadores y otros componentes que sean compatibles con ellos, y lo han hecho y se espera que sigan haciéndolo. Una gran cantidad de diseños y software RISC-V son de fuente abierta, aunque no es un requerimiento: usted mismo puede crear un procesador compatible con RISC-V, utilizando la ISA abierta, y mantener el diseño como propiedad privada, si así lo desea”.
Entonces, ¿cuál sería el efecto de prohibir a los ciudadanos y empresas estadounidenses de contribuir al trabajo internacional en RISC-V? Se excluirían de un ecosistema tecnológico internacional en desarrollo. Los legisladores escribieron que "...Estados Unidos debería construir un ecosistema sólido de código abierto para la colaboración entre Estados Unidos y nuestros aliados, garantizando al mismo tiempo que (China) no pueda beneficiarse de ese trabajo". Esto es imposible. No se puede tener código abierto y restricciones al mismo tiempo. Es o lo uno o lo otro.
Si Estados Unidos logra dividir la colaboración internacional de RISC-V entre aliados y enemigos, China probablemente simplemente clonaría RISC-V y continuaría el trabajo junto con otras partes interesadas, ya que es de fuente abierta. “...la ISA RISC-V es un concepto, no es una cosa. La Fundación RISC-V no vende procesadores ni licencias. El interés de China en RISC-V sugiere que se trata más de construir un futuro que no esté en riesgo por los caprichos de otros. Por esta misma razón, RISC-V crecerá en todas partes, incluida China”.
Pero, ¿existe realmente la posibilidad de que RISC-V desafíe seriamente a INTEL/AMD y ARM? La respuesta convencional es que RISC-V tiene futuro principalmente en chips pequeños y especializados (microcontroladores), o sea los chips que están en su refrigeradora, máquina de café, etc., y que tardará años antes de que aparezca en los teléfonos móviles e aún más en llegar a las computadoras y servidores. No estoy tan seguro que sea así, sobre todo porque las sanciones estadounidenses han convencido a muchos países de invertir fuertemente en RISC-V, incluidos, por supuesto, China y Rusia, pero también, por ejemplo, Japón, India, Brasil y la UE (a través de la Iniciativa Europea de Procesadores). Qualcomm, que domina la producción de procesadores para teléfonos móviles con licencia ARM, anunció en octubre de 2023 que estaba desarrollando un procesador RISC-V junto con Google (para asegurarse que pueda trabajar con Android). En China se han implementado servidores RISC-V, Huawei ha anunciado que su sistema operativo de código abierto OpenHarmony es compatible con RISC-V (aunque sus teléfonos todavía se producen con licencia de ARM) y las primeras computadoras portátiles RISC-V han aparecido en China. Entonces las cosas se están moviendo. Mi apuesta es que el ritmo se acelerará como es normalmente el caso con innovaciones exitosas.
La mayor parte de las grandes empresas tecnológicas son miembros de la Fundación RISC-V: Google, Qualcomm, Alibaba, ZTE, Huawei, Micron, Samsung, IBM, etc. Incluso empresas que se ven amenazadas por esta nueva tecnología como Intel y AMD se han sumado. Imagen: Fundación RISC-V.
Si bien RISC-V es, sin comparación, el proyecto de hardware de fuente abierta más grande que existe, la lista de otros proyectos es bastante impresionante, aunque muchos son pequeños proyectos educativos o de aficionados. Vale la pena mencionar un proyecto con una divulgación bastante amplia: el proyecto de hardware y software de código abierto Arduino. Inició como un proyecto educativo en 2003 de un grupo de catedráticos del “Interaction Design Institute” en Ivrea, Italia. La plataforma lleva el nombre de un bar de la misma localidad donde ellos se reunieron para discutir el proyecto. Uno de los objetivos era eliminar la barrera de entrada para los estudiantes que querían hacer realidad sus ideas de automatización pero no tenían suficientes recursos para comprar controladores costosos ni software para construir sus proyectos. El hardware es una placa de circuito impreso sencilla y económica que actúa como una pequeña computadora, compatible con Windows, MacOS y Linux. El software es un sencillo lenguaje de programación de código abierto, Arduino IDE. Como se trata de hardware de fuente abierta, los estudiantes y aficionados pueden construir sus placas ellos mismos desde cero, o pueden comprarlas, originales, clonadas o similares, a empresas comerciales. También puede ser utilizado por pequeñas empresas para crear sus propias soluciones de hardware/software, principalmente en el campo de microcontroladores y medidores. Para dar un ejemplo: Compré un programa comercial de monitoreo para nuestro sistema de energía solar a una pequeña empresa sudafricana llamada “Solar Assistant”. Se descarga una imagen y luego se transfiere a una microcomputadora china de código abierto “Orange PI” (que cuesta alrededor de 50 USD). Funciona muy bien. Va a haber más competencia en el futuro para las grandes empresas establecidas que producen controladores lógicos programables (PLC), como Siemens, Mitsibishi, Schneider, Rockwell y similares.
Mi conclusión es que el hardware de código abierto tiene un gran futuro. Puede desafiar a las grandes empresas establecidas y aportar muchos beneficios a las personas y empresas participantes, en particular a las pequeñas y medianas empresas. En cuanto a RISC-V, resulta tentador para los clientes de ARM, ya que es de fuente abierta y modular, por lo que son libres de diseñar sus propios chips para su uso específico y no hay que pagar regalías. ARM ya está preocupado por el desafío y afirma que va a reducir sus regalías y que está flexibilizando las condiciones de su licencia, permitiendo a los clientes más libertad en el diseño de sus chips. Significa que el desafío de RISC-V ya está funcionando como debería. Las siguientes empresas que deben preocuparse son los peces gordos Intel y AMD. ¡Vienen por Uds.!
¡La cooperación es una fuerza poderosa!
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Este es el tercer artículo sobre la cooperación humana. Para leer los dos primeros artículos, pulse los enlaces abajo:
1. Los humanos miran por sus propios intereses, pero también son cooperativos y abnegados
2. A veces la cooperación humana vence a los que buscan ganancias
