Открытое аппаратное обеспечение
Open Source Hardware, OSHW

Так как аппаратное обеспечение связано напрямую с денежными затратами, ни одно определение открытого ПО не может использоваться к аппаратуре без модификации.

В компьютерной отрасли слово "open" обрело силу и стало популярным, прежде всего, в части программного обеспечения – от операционных систем до приложений. Подобные программы с "открытым кодом", например, Linux, получили поддержку не только энтузиастов-самоучек, но и (пусть пока и в декларативной форме) ряда правительств различных стран мира, включая Россию. В то же время развитие аппаратных платформ с открытым кодом было инициировано благодаря появлению в схемотехнике так называемых программируемых логических устройств (например, микроконтроллеров), где логика устройства описывается в виде кода на специальном языке в дополнение к традиционной принципиальной электрической схеме. Таким образом, аппаратное обеспечение устройств стало частью программного.

Объем рынка

2024: Продажи открытого ИТ-оборудования в мире достигли $5,11 млрд

В 2024 году объем глобального рынка открытого ИТ-оборудования (Open-Source Hardware) составил $5,11 млрд. Данный сектор демонстрирует устойчивую положительную динамику, о чем говорится в обзоре Verified Market Reports, с которым TAdviser ознакомился в середине сентября 2025 года.

Под открытым ИТ-оборудованием понимаются устройства и комплектующие, созданные в рамках децентрализованной модели проектирования и разработки. Спецификации, инструкции по сборке, чертежи, схемы и другая сопутствующая документация находятся в свободном доступе, благодаря чему использовать эти ресурсы могут все желающие для выпуска собственных продуктов. В рассмотрение берутся такие открытые решения, как микроконтроллеры, одноплатные компьютеры, макетные платы, сенсорные модули, интегральные схемы, электромеханические компоненты и пр. Авторы исследования выделяют несколько ключевых факторов, способствующих росту рынка.

Демократизация инноваций

Концепция Open-Source Hardware позволяет предпринимателям и энтузиастам проектировать и производить передовые устройства без необходимости привлечения крупных инвестиций. Открытая модель способствует организации командной работы и ускорению циклов создания продуктов, облегчая обмен знаниями и опытом. Открытые проекты управляются сообществом, благодаря чему стимулируют креативность и снижают барьеры входа для новых разработчиков и стартапов. Инновации в таких областях, как интернет вещей (IoT) и 3D-печать, подпитывают наблюдающуюся тенденцию.

Применение в образовательном секторе

Наблюдается включение открытых аппаратных платформ в учебные программы. Речь идет, в частности, об Arduino — это аппаратно-программные средства построения и прототипирования простых систем и моделей в области электроники, автоматики, автоматизации процессов и робототехники. Полностью открытая архитектура платформы позволяет свободно копировать или дополнять ассортимент продукции Arduino.

Интеграция с интернетом вещей

Открытая архитектура аппаратных решений обеспечивает улучшенное взаимодействие с постоянно развивающейся средой IoT. Аппаратные платформы Open-Source могут использоваться в качестве доступных строительных блоков для создания сенсорных сетей и связанных устройств. Этот подход открывает новые возможности в таких областях, как мониторинг окружающей среды, промышленная автоматизация и умные домохозяйства.

Гибкость и эффективность

Стартапы и предприятия малого бизнеса все чаще используют модель открытого оборудования благодаря ее доступности и прозрачности: такой подход помогает конкурировать с крупными компаниями. Открытое оборудование становится предпочтительным вариантом для более широкого спектра приложений благодаря поддержке сообщества и постоянному вкладу специалистов со всего мира. Разработчики используют эти платформы в связи с растущей потребностью в гибких и настраиваемых аппаратных решениях.

Аналитики отмечают, что перечисленные факторы в совокупности способствуют активному развитию направления Open-Source Hardware. Значимыми отраслевыми игроками в глобальном масштабе названы:

• Arduino;
• Adafruit;
• Itead;
• LinkSprite;
• SiFive;
• Netduino;
• Texas Instruments;
• STMicroelectronics;
• Digilent;
• NXP Semiconductors;
• Seeed Studio;
• Udoo;
• Ultimaker.

Специалисты Verified Market Reports полагают, что в дальнейшем среднегодовой темп роста в сложных процентах (показатель CAGR) на рассматриваемом рынке составит примерно 10,1%. Таким образом, к 2033 году затраты могут увеличиться до $12,12 млрд.^[1]

2019: Продажи открытых серверов и СХД - $15,7 млрд

Согласно опубликованному 1 июня 2020 года отчету IDC, выручка от продажи аппаратных решений, входящих в состав инициативы Open Compute Project (OCP), в рамках которой компании открыто делятся разработками для строительства центров обработки данных, достигла $15,7 млрд в 2019 году. Из них $13,25 млрд принесли продажи серверов (83,1%) и $2,45 млрд (16,9%) — систем хранения данных.

По словам аналитиков, в 2019 году львиная доля продаж пришлась на клиентов, занимающихся строительством средних и крупных дата-центров (гипермасштабные ЦОДы). При этом основная доля продаж пришлась на самих участников консорциума OCP.

Рынок серверов и СХД с открытыми спецификациями в 2019 году оценили в $15,7 млр

IDC ожидает, что в 2020 году рост рынка замедлится. Среднегодовой темп роста выручки за 5-летний период — с 2020 по 2024 годы, — по прогнозу аналитиков, составит 16,6%. При этом основным драйвером роста сохранится спрос на серверы, которые продолжат формировать около 83% всей выручки на рынке OCP-решений.

Как ожидают в IDC, к 2024 году объем рынка достигнет $33,8 млрд, из которых $28,07 млрд (83%) сформируют серверы и $5,73 млрд (17%) — системы хранения данных.

Ожидается, что главным образом спрос продолжат формировать члены OCP, на которых у 2024 году придется 75% всех продаж в денежном выражении. В то же время ожидается рост спроса на решения со стороны заказчиков, не входящих в консорциум. При этом спрос со стороны последних будет развиваться быстрее — в среднем на 23,2% ежегодно (против 14,8%).

IDC прогнозирует значительный рост объема генерируемых, передаваемых и хранимых данных по всему миру. Большая часть этих данных будет поступать в облако и выходить из него и храниться в гипермасштабных облачных центрах обработки данных, тем самым стимулируя спрос на инфраструктуру, — прокомментировал Куба Столярски, директор по исследованиям IDC в области инфраструктурных систем, платформ и технологий.[2]

2010: Объем рынка - $200 млн

Объем рынка небольшой - около 200 млн долларов в год. Доходы поделены между почти сотней различных компаний. Например, крупнейшая по обороту фирм - SparkFun, имеет оборот 10 млн долларов, 90 сотрудников в штате и основана студентами университета Колорадо. Другие фирмы, которых насчитывается около десятка, имеют оборот лишь ненамного превышающий миллион долларов.

Продукция компаний сконцентрирована в области электронных компонентов и конструирования (комплекты для сборки устройств). Причем она ориентирована на конечного потребителя, желающего попробовать свои собственные силы для создания какого-нибудь электронного "чуда", полезного и не очень в домашней обстановке. Главный вопрос заключается в том, насколько успешно эти компании смогут создавать платформы для массового применения?

Красивые теоретические построения об "открытости" и "доступности" упираются в жесткие реалии бизнеса. Прежде всего, разработчики "открытой" схемотехники, предлагая доступ к модификации устройств с помощью открытых кодов, не всегда предлагают устройство бесплатно, а продают так называемые лицензии. Некоторые энтузиасты отдают эти лицензии свободно, но для разработчиков подобный подход неприемлем.

Следующая сторона проблемы – единообразие описаний. Каждая из компаний-разработчиков использует собственный вариант языка для программирования модулей – так называемый HDL (Hardware definition Language). И пока нет универсального языка, которому специалисты смогут обучаться если не в школе, то хотя бы в институте, желающим разобраться в функциях и наладке устройства необходимо потратить небольшое время на усвоение варианта HDL данной компании. Если же предлагаемое для внедрения устройство столь прекрасно, что возникает желание немедленно начать его производство, но первые тестовые образцы оказываются неработоспособны, а специалисты на производстве бессильны разобраться с проблемой, то компания-разработчик с готовностью придет на помощь, но очевидно опять же не бесплатно.

Кроме того, компании-разработчики предпочитают использовать собственную компонентную базу, которую вслед за лицензией также предлагается приобрести, формируя еще один источник доходов для индустрии OSHW.

Таким образом, устройства OSHW не являются полностью "открытыми", а лишь позволяют производителю сэкономить некоторую часть своих затрат на разработку какого-то коммерчески пригодного изделия.

Хроника

2024

Представлен первый процессор с открытыми исходниками для организации кибербезопасности компании

13 февраля 2024 года коалиция OpenTitan и некоммерческая организация lowRISC представили первый коммерческий микропроцессор безопасности с открытым исходным кодом. Чип может использоваться в таких областях, как Интернет вещей и критическая инфраструктура. Подробнее здесь.

Скептицизм

Определенное недоверие к открытым платформам аппаратного обеспечения испытывают как производители, так и пользователи. Для первых, например, вопросом запуска устройства в серию может стать проблема уникальности. Если устройство открыто для всех, то нет гарантии, что его не запустит в производство самый опасный конкурент, а цена на него не будет ниже. Кроме того, остается неявным вопрос поддержки, гарантийного и послегарантийного обслуживания, а также внедрения различных модификаций и улучшений в модели. Традиционные рыночные связи, отношения и время жизни продукта находятся под угрозой.

Именно неясность ситуации в области правообладания, ответственности и дальнейшего развития сдерживает развитие любых "открытых" продуктов – как программных, так и аппаратных. Несмотря на перспективы и развитие ОС Linux, хвалебные отклики в адрес ее возможностей, если не все, то подавляющее большинство крупных корпораций по-прежнему предпочитает продукцию Microsoft. Подобные тенденции можно проследить и на примере других открытых продуктов. Либо они недостаточно открыты, либо, наоборот, излишне открыты, так что реализация возможна в нескольких вариантах, либо пользователю проще использовать оборудование, зная, кто отвечает за его функционирование.

Сегодня кампания по продвижению "открытого" аппаратного обеспечения пока больше напоминает широкую медийную кампанию, где небольшие фирмы-разработчики пытаются отхватить часть рынка у крупных игроков, отдавая бесплатно часть функций. Прогноз о миллиардном обороте к 2015 г. пока звучит довольно надуманно, поскольку в данный момент этот сегмент крайне неустойчив и живет больше энтузиазмом и радужными прогнозами.

История

Если обратиться к недавнему прошлому, можно увидеть, что в отечественных периодических технических журналах – "Радио", "Моделист-Конструктор" и пр. – находится огромное число описаний и чертежей, включающих принципиальные схемы и конструктив устройств из всевозможных сфер жизни и быта. Радиоприемники и магнитофоны, таймеры и датчики, свето- и звукотехника, модели и реальные прототипы. Качество описаний отличалось, хотя интересные устройства издавались в более подробном виде как брошюры, объединяемые тематическими сериями (например, "Массовая библиотека радиолюбителя"). Поскольку частное предпринимательство находилось под запретом, а продаваемая в магазинах компонентная база была дорога и крайне ограничена, то в Советском Союзе лишь талантливые инженеры из оборонных НИИ могли воспроизвести сложные электронные устройства. Кустарным способом также полулегально выпускались светотехнические и звуковые устройства для дискотек, но ни о каком массовом производстве речи не заходило.

Массовое производство высокотехнологичных устройств породило на Западе в 80-е гг. эру стандартизации. Любые закрытые ранее телекоммуникационные сети, системы и устройства разбирались на отдельные элементы и блоки, связи и взаимодействие между которыми – интерфейсы – описывались на детальном уровне.

Компьютерная индустрия шагала быстрее. Стандартизировались интерфейсы к различным блокам компьютера, и в результате сегодня любой "продвинутый" школьник может из ассортимента различных плат и блоков за полдня собрать производительный персональный компьютер.

Часть движения разработки открытого аппаратного обеспечения взяла начало в 2002 году после обращения Кофи Аннаном к Силиконовой Долине. Так как сущность аппаратного обеспечения отличается от программного, и так как концепция открытого аппаратного обеспечения — относительно новая, то не было сформулировано точное определение этого явления.