استالمن در اين‌باره مي‌گويد: مدارها نمي‌توانند مشمول copyleft گردند. چرا كه مشمول قانون كپي‌رايت نمي‌گردند. با اين حال شرح ساختار مدارات كه در HDL نوشته مي‌شوند، مي‌توانند توسط copyleft مورد حمايت قرار گيرند. البته اين موضوع صرفاً شامل نقشه‌ها و الگوهاست نه خود مدار. اين بدان معناست كه هر كسي قانوناً مي‌تواند توپولوژي مدار مشابهي را با ظاهري متفاوت ترسيم كند و يا شرح ساختار متفاوتي را در HDL بنويسد كه به توليد همان مدار منجر شود. از اين‌رو توانايي copyleft، هنگام به كارگيري آن در حوزه مدارات محدود ميشود. بنابراين قراردادن شرح ساختار مدارات در HDL و طرح‌بندي‌هاي مدار چاپي تحت حمايت copyleft مزايايي نيز خواهد داشت.
همان‌طور كه استالمن اشاره مي‌كند مهم‌ترين مشكل توسعه مجوز براي طراحي سخت‌افزار آن است كه سخت‌افزار في‌نفسه يك كار اشتقاقي محسوب نمي‌شود. در عمل، اين طراحي يك كار نيست كه بتواند مورد حمايت كپي‌رايت قرار گيرد. به عبارت ديگر به توليد يك پياده‌سازي فيزيكي از يك طراحي، كپي كردن اطلاق نمي‌شود.
شايد بتوان آن را پياده‌سازي عمومي ناميد. به هر حال اين امر به معناي آن است كه يك مجوز ساده و صريح براي يك طراح سخت‌افزاري نمي‌تواند از كپي هاي غيرشفاف آن كه در قالب پياده‌سازي فيزيكي حاصل مي‌شوند جلوگيري كند. به عنوان راه‌حل اين مشكل پيشنهاداتي چون جايگزيني سيستم مجوزدهي با قراردادهاي قانوني ارائه ميشود كه البته اين روش‌ها نيز بدون ضعف و نارسايي نخواهند بود.
هم اكنون سازمان‌هاي مختلفي در مورد توسعه مجوزهاي جديد سخت‌افزاري فعاليت مي‌كنند و بنابراين پيش از آن‌كه بتوان در مورد كارآمدي سيستم مجوزدهي در اين حوزه اظهارنظر كرد، بايد در انتظار ظهور مجوزهاي تخصصي آن بود. اما آنچه در مجموع مي‌توان دريافت آن است كه مضامين به كار رفته در تعاريف سخت‌افزار آزاد كپي، بهبود و ... مي‌توانند اساساً با آنچه كه به واسطه پيش‌زمينه نرم‌افزاري موجود به نظر مي‌رسند، تفاوت داشته باشند و همين موضوع دليل تفاوت بنيادين مجوزهاي نرم‌افزاري و سخت‌افزاري خواهد بود.
پيش نياز تحقيق اين امر، وجود يك شبكه (در آن زمان ARPANET) و همچنين شفافيت كامل بود. به واسطه همكاري مشترك عده زيادي از طراحان و با تلفيق چند طرح روي يك ويفر، امكان توليد چيپ‌هايي ارزان ميسر شد. اين شيوه به سرعت از يك مبناي اوليه در زيراكس پارك، Caltech و MIT در سراسر ايالات متحده و سپس در اروپا گسترش يافت. در آغاز، مهم‌ترين كاربرد نرم‌افزار، در طراحي بود. اما براي تقويت گسترش اين روش، لازم بود اين نرم‌افزار آزاد باشد.
اين موضوع پيش از به وجود آمدن بنياد نرم‌افزار آزاد و GPL بود. اما بعدها نرم‌افزار Chipmunk به عنوان الگوي قبلي نرم‌افزار اصلي ميد و كانوي، كه هنوز هم براي تدريس و پژوهش از آن استفاده ميشود، تحت مجوز GPL ارائه شد.
با گسترش اين شيوه، خيل كساني كه قادر به طراحي IC ها بودند ، به شدت رو به فزوني نهاد و مجموعه‌اي از نرم‌افزارهاي اتوماسيون طراحيِ توسعه‌يافته در محيط دانشگاهي ، غالباً بركلي و استانفورد و البته برخي دانشگاه‌هاي اروپايي مانند Delft، ارائه شد. Magic براي طرح‌بندي ، SIS و Espresso براي حداقل‌سازي طراحي منطقي، Ocean براي طراحي چيپ‌هاي Sea - Of - Gate (نوع خاصي از چيپ‌ها) و Olympus براي پيوندها.
همه اين نرم‌افزارها تحت مجوز آزاد ارائه مي‌شدند. به اين ترتيب ،در يك دوره زماني ، نرم‌افزارهاي داراي طراحي بسيار پيشرفته، نرم‌افزارهاي آزاد بودند تا جايي كه اكنون نيز ابزارهاي طراحي منبع بسته امروزي، شامل برخي از اجزاي برنامه‌هاي مذكور هستند.
? موج سوم
وضعيت مطلوبي كه براي طراحي آزاد سخت‌افزار به وجود آمده بود، چندان دوام نياورد. در واقع در اوايل دهه نود ميلادي موج دوم اين جنبش دچار توقف شد. دانشگاه‌ها به جاي توليد نرم‌افزار‌آزاد كه مي‌توانست كاربرد تجاري نيز داشته باشد، يا به سمت توسعه نرم‌افزارها با بستن قرارداد با شركت‌هاي طراح قطعات الكترونيكي گرويدند و يا براي تجاري كردن محصولات خود به تأسيس شركت‌هاي خصوصي روي آوردند. (نرم‌افزارهاي EDA منبع بسته، خارج از دسترس عموم و يا بخشي از يك محصول خاص شركت‌ها بودند.)
گذشته از اين امر، بازماندگان موج اول شاهد دگرگوني فناوري بودند؛ افزايش كوچك‌سازي، سرعت‌هاي كلاك بالا، تخته مدارهاي چاپي چند لايه، مدارهاي مبتني بر IC هاي سفارشي و ... همه باعث شد تا مصائب طراحي‌هاي آزادي كه در مقابل نمونه‌هاي غيرآزاد منسوخ و كهنه جلوه نكنند، فزوني يابد. اين عوامل سبب شد تا نيمه نخست دهه نود عصر تاريك جنبش سخت‌افزار آزاد لقب بگيرد.
با تمام اين احوال، بسياري از طراحان راه خود را به صورت مستقل ادامه دادند و گروهي نيز سرگرم كار بر روي نرم‌افزار 3EDA شدند. اما از اواسط دهه‌نود و پس از وقوع تحولات فني و اجتماعي آن زمان، جنبش سخت‌افزار آزاد دوباره پا گرفت.
به‌عنوان برخي از مهم‌ترين دلا‌يل اين موضوع، مي‌توان به‌موارد زير اشاره كرد:
1 - تغيير مقياس IC ها
مقياس ICها به‌نحوي تغيير كرد كه Socها (System - On - chips) رواج گسترده‌اي يافتند و تقاضا براي آن‌ها بالا گرفت.
لي فلسن اشتاين
2 - گسترش استفاده از FPGAها
استفاده از FPGA ها امكان ساخت و تكميل طرح‌هاي پيچيده حتي بدون دسترسي به كارخانه‌ها را فراهم مي‌كند.FPGA ها تقريباً تمام مشكلات طراحان دهه هشتاد را حل‌مي‌كنند. در حقيقت، همه گروههاي طراح سخت‌افزار آزاد ، از برخي مزاياي FPGA ها استفاده مي‌كنند.
3 - گسترش بازار سيستم‌هاي embed
سيستم‌هايي در مقياسي كه طراحان شخصي قادر به ساختن آن هستند. رايانه ديگر صرفاً يك جعبه بزرگ و داغ نيست، بلكه مي‌تواند يك سيستم كوچك و ارزان با كاربرد خاص باشد.
4 - گسترش اينترنت:
پوشش جهاني شبكه اينترنت و گسترش بي‌حد و حصر آن باعث شد تا طراحي سخت‌افزار آزاد به ايالات متحده، اروپا و يا انگليسي زبان‌ها محدود نباشد.
5 - پررنگ شدن نقش جنبش نرم‌افزار‌آزاد در صنعت رايانه و حضور تأثيرگذار، ثابت و پايدار جامعه نرم‌افزار‌آزاد به عنوان الگويي عملي براي طراحي سخت‌افزار آزاد.
در حال حاضر يكي از فعال‌ترين گروههاي حامي سخت‌افزار‌آزاد، Opencores نام دارد. از سال 1998 پايگاهOpencores.org به عنوان پورتالي براي پروژه سخت‌افزار آزاد با كار‌كرد تقريباً مشابه پايگاه sourceforg براي پروژه نرم‌افزار منبع‌باز مشغول فعاليت مي‌باشد. Opencores بر روي پروژه توسعه مداراهاي يكپارچه با كاربرد خاص يا ASICها متمركز كرده‌است. هدف Opencores كمك به جامعه سخت‌افزار براي توليد و انتشار طراحي هسته تحت يك مجوز خاص مشابه GPL است.
به‌طور قطع، هر يك از عوامل مذكور در كنار حركت‌هايي چون Opencores، تأثيري مثبت و به سزا بر روند پيشرفت طراحي آزاد سخت‌افزار داشته و دارند. اما شايد بتوان نقطه عطف اين جنبش را حركت يكي از غول‌هاي رايانه در اين مسير قلمداد كرد. IBM در سال 2004 ميلادي اعلام كرد كه معماري پردازنده‌هاي خود موسوم به Power را به يك معماري باز تبديل‌خواهد‌كرد.
IBM در ماه مارس سال 2004 ميلادي كنسرسيومي به نام Power.org متشكل از 15 شركت را معرفي كرد كه هدف آن، توسعه استانداردهاي باز براي تراشه‌ها و سيستم‌هاي مبتني بر معماريPower مي‌باشد. ناول ، ردهت و سوني از صاحب نام‌ترين شركت‌هاي عضو اين كنسرسيوم هستند.
IBM با استراتژي به عنوان يكي از مهم‌ترين پروژه‌هاي اين ائتلاف، توسعه يك معماري مشترك مبتني بر پردازنده‌هاي Power را براي سيستم‌هاي گوناگون ، از سيستم‌هاي embedded تا main frame، هدف قرار داده است.
با باز شدن معماري پردازنده‌ها ، IBM اين امكان را در اختيار ديگر توسعه‌دهندگان قرار مي‌دهد تا به طراحي و توليد تراشه‌هايي دقيقاً منطبق با نيازهاي خود بپردازند.
پرازنده‌هاي Power كه مبتني بر معماري RISC مي‌باشند، هم‌اكنون كارايي بالاي خود را در حوزه‌هاي مختلفي چون صنعت سرگرمي، تجهيزات embedded و سرورها نشان داده‌اند. اما هيچ يك از اين‌ها به معناي موفقيت قطعيIBM نخواهند بود.
زيرا فوجيستو و سان از مدت‌ها قبل بخشي از معماري پردازنده‌هاي sparc را به صورت باز ارائه كرده‌اند. اما همچنان در جذب مشتريان بيشتر و تبديل شدن به يكي از بازيگران اصلي اين حوزه ناكام مانده‌اند.
در مورد IBM نيز بايد تا به ثمر‌رسيدن تلاش‌هاي توسعه‌دهندگان منتظر بود. IBM اعلام كرده است كه قصد دارد معماري پردازنده نسل جديد كنسول بازي سوني، Playstation3، را كه محصول مشترك تلاش‌هاي اين دو شركت و توشيبا مي‌باشد را به صورت باز ارائه‌كند.
علاوه‌بر نمونه‌هاي مطرح‌شده در موج نوين جنبش سخت‌افزار آزاد ، موارد متعدد ديگري نيز موجود و قابل‌ذكر مي‌باشد كه البته از حوصله اين نوشتار خارج است. اما آنچه بيش از همه در اين جا مورد تاكيد قرار گرفته توجه به ماهيت اجتماعي اين حركت و پيوند آن با ديگر تحولات فرهنگي است. استنتاج اين واقعيت بر اساس ريشه ها وعلل تاريخي اين جنبش مي‌تواند به روشني برخي از كاركردهاي آن را نمايان سازد و سمت وسوي بخش پيموده نشده اين راه را به تصوير بكشد. البته مسلم اين‌است‌كه پيشبرد و تحقق اهداف اين جنبش، مستلزم درك صحيح شرايط و نيازها ، ارائه تعاريفي دقيق و شناخت چالش‌هاي پيش روي آن است.
شايد براي بيان تعريفي دقيق و جامع از سخت‌افزار آزاد نياز باشد كه اين جنبش به شكلي گسترده‌تر و از زواياي مختلف مورد بحث و بررسي قرار گيرد. با اين حال نگاهي به چرايي شكل‌گيري اين جنبش و همچنين پيش‌زمينه ذهني‌اي كه در مورد نرم‌افزارهاي آزاد و منبع باز وجود دارد، به ارائه دو تعريف كلي در اين مورد منجر شده است. كه در ادامه آورده ميشود.
1 - سخت‌افزار با طراحي آزاد (Free Hardware Design)
طراحي آزاد سخت‌افزار بر طراحي‌اي دلالت دارد كه به طور آزادانه قابل نسخه‌برداري، توزيع، تغيير و توليد است. مسلماً اين تعريف به معناي غيرقابل فروش يا بدون هزينه بودن پياده‌سازي سخت‌افزاري كه داراي چنين طراحي است نخواهد بود.
2- سخت‌افزار اپن‌سورس (Open Source Hardware)
سخت‌افزار اپن‌سورس يا منبع باز به سخت‌افزارهايي اطلاق ميشود كه همه اطلاعات طراحي آن در اختيار عموم قرارمي‌گيرد. سخت‌افزار منبع‌باز مي‌تواند بر مبناي يك طراحي آزاد سخت‌افزار و يا يك طراحي داراي برخي محدوديت باشد.
پيش از ادامه اين موضوع ضروري است به عبارت سخت‌افزار باز (Open Hardware) نيز اشاره كنيم. سخت‌افزار باز يك عبارت تجاري ثبت شده متعلق به شركت debian است و مدلي خاص و محدود از سخت‌افزار منبع‌باز شمرده ميشود. لازمه اطلاق سخت‌افزار باز به يك سخت‌افزار اين است كه اولاً بايد مستندات كافي يك وسيله در اختيار برنامه‌نويسي كه قصد نوشتن درايور براي آن را دارد قرار گيرد. ثانياً اين مستندات بايد كليه ويژگي‌هاي اينترفيس درايور وسيله كه ممكن است هر كاربري مايل به استفاده از آن‌ها باشد را دربر‌بگيرد.
بنابراين تعريف، غير از مواردي كه فراهم كردن امكان نوشتن يك درايور براي وسيله ضرورت دارد، نيازي به اعلام جزئيات on-board firmware و پياده‌سازي سخت‌افزار نيست. بنابراين در اين تعريف اطلاعات محدودي از يك سخت‌افزار باز در دسترس قرار خواهد گرفت كه مي‌تواند در مواردي (مثلاً زمان تعمير يك قطعه) ناكافي باشد.
برگرديم به تعاريف اصلي. همان‌طور كه اشاره‌شد، در مورد سخت‌افزار با طراحي آزاد، موضوع بدون هزينه بودن استفاده و پياده‌سازي آن مطرح نيست. به همين دليل گروهي به جاي استفاده از واژه Free از لغت Libre استفاده مي‌كنند تا به روشني نشان دهند كه در اينجا موضوع آزادي مطرح است، نه رايگان بودن.
در اين ميان عبارت سخت‌افزار آزاد يا Free hardware كه گاهي به عنوان مترادف سخت‌افزار منبع‌باز به كار برده ميشود نيز به واسطه همان موضوع تعدد معاني واژه Free در زبان انگليسي و شباهت لغوي آن با نرم‌افزار رايگان مي‌تواند به اين اشتباه دامن بزند. مشابه اين موضوع در دنياي نرم‌افزار نيز مطرح است.
1- واژه معمولا‌ً به معناي شادكننده و مسرت‌بخش به‌كار مي‌رود كه شايد در اينجا منظور نويسنده كتاب ابزارهايي است كه مي‌توانند سودمندي خود را از طريق تاثير عمومي و فراگير خود در اجتماع نمايان سازند. به‌عنوان مثال يك رسانه آزاد مي‌تواند چنين ابزاري تلقي شود.
2- TTLهاگروه خاصي از مدارهاي ديجيتال هستند كه به‌طور گسترده در ابزارهاي الكترونيكي متنوع مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
3- نرم‌افزارهاي EDA نرم‌افزارهاي خاصي هستند كه براي طراحي قطعات الكترونيكي، مورداستفاده قرار‌مي‌گيرند.
ارسال مقاله توسط کاربر محترم سايت: sm1372
منبع:ماهنامه شبکه