jueves, 28 de abril de 2011

HARDWARE LIBRE:

El hardware abierto o libre  toma las mismas ideas del software libre tales como libertad de uso, de estudio y modificación, de distribución, y de redistribución de las mejoraspara aplicarlas en su campo. Es una propuesta casi tan antigua como la del software libre, sin embargo su empleo no es tan directo. Compartir diseños hardware es más complicado. No hay una definición exacta (se pueden encontrar referencias a distintos artículos . Incluso se ha tomado la alternativa de poder aplicarel a los archeros necesarios para su diseño y especificación, pero no al circuito físico en sí.

Los problemas del hardware libre:
No se pueden aplicar directamente las cuatro libertades del software libre al hardware, dada su diferente naturaleza. Uno tiene existencia física, el otro no. Aparecen una serie de problemas:
1. Un diseño físico es único. Si yo construyo una placa, es única. Para que otra persona la pueda usar, bien le dejo la mía o bien se tiene que construir una igual. La compartición tal cual la conocemos en el mundo del software NO ES POSIBLE.
2. La compartición tiene asociado un coste. La persona que quiera utilizar el hardware que yo he diseñado, primero lo tiene que fabricar, para lo cual tendrá que comprobar los componentes necesarios,construir el diseño y verificar que se ha hecho correctamente. Todos esto tiene un coste.
3. Disponibilidad de los componentes. ¿Están disponibles los chips?. Al intentar fabricar un diseñonos podemos encontrar con el problema de la falta de material. En un país puede no haber problema,pero en otro puede que no se encuentran.
 
Una primera propuesta para definir el hardware libre es la siguiente:
El hardware libre ofrece las mismas cuatro libertades que el software libre, pero aplicadas
a los planos del hardware.
Si en el software hablamos de fuentes, aquí hablamos de planos. A partir de ellos podemos fabricar el hardware. El proceso de construcción tiene asociado un coste, que no existe en el caso del software. Sin embargo los planos están disponibles para que cualquiera los pueda usar, modificar y distribuir.
Tipos de planos en electrónica
 
Existen tres tipos de planos, o de ficheros, que describen nuestro diseño:
Esquemático: Indica los componentes lógicos y las señales que se conectan entre ellos, pero no nos dice nada de cómo es físicamente la placa.

Circuito Impreso (PCB, Printed Circuit Board). Indica el lugar físico en el que situar los componentes, sus dimensiones, encapsulados y qué caminos siguen las pistas para unir sus pines. Nos describe con detalle cómo es físicamente la placa y las dimensiones que tiene.
Fichero de fabricación (GERBER). Contiene toda la información necesaria para que se puedan fabricar los PCBs en la industria. Este es un chero para las máquinas. (Sería algo similar a lo que es el formato Postcript para las impresoras).
Para diseñar la placa usamos los esquemáticos y el PCB. El chero GERBER es el que obtenemos como resultado y nos permite realizar una fabricación industrial de nuestro PCB. Este fichero puede no haberlo generado el diseñador. A veces es el propio fabricante el que lo genera, a partir de la información que hay en el PCB. Propuesta de definición
Teniendo en cuenta los tres planos que necesitamos en electrónica, podemos definir el hardware abierto de la siguiente manera:
Un diseño se considera hardware abierto si ofrece las 4 libertades del software libre en el
esquemático, PCB y fichero para la fabricación (este último puede no estar disponible).
El fichero de fabricación puede no estar disponible si se trata un prototipo, del que no se ha hecho una tirada industrial. O también puede ocurrir que se haya fabricado industrialmente, pero a partir del PCB. En este caso el autor dispone de unos fotolitos impresos, pero no de un fichero electrónico.

Al hablar de hardware libre hay que hacer primero la distinción entre hardware estático y reconfigurable.
Para el hardware estático se ha propuesto una de nición y se ha establecido una clasi cación de losdiseños en función de las restricciones impuestas por las aplicaciones de diseño. Es el autor el que decide si su diseño es o no abierto, y no la aplicación empleada.
En el caso del hardware recon gurable, se ha conseguido cerrar el ciclo completo de diseño en una máquina GNU/Linux, realizándose la compilación, simulación, síntesis y descarga en una FPGA. Para la compilación y simulación hemos empleado el GHDL junto con el GTKWAVE, ambos programas libres y para la síntesis el entorno ISE de Xilinx, ejecutado a través deWine.
Se podrían realizar sintetizadores libres que generen un netlist en formato EDIF, pero actualmente no sería posible disponer de un entorno completamente libre puesto que los fabricantes no publican la información, considerada como secreto industrial. El primer paso para lograrlo sería la existencia de una "Open FPGA".
Una posible solución al tema de las licencias de las herramientas propietarias es utilizar un laboratorio virtual, constituido por un servidor en el que se ejecute el sintetizador propietario, de momento a través de Wine, que permita a los usuarios realizar la síntesis (¿Granjas de síntesis?). Se está trabajando en esa dirección. 

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