Open Source will auch die Welt des Siliziums erobern

Als Fundament der Open-Source-Bewegung revolutioniert die General Public License (GPL) gerade die Welt der Informationstechnologie. Doch das Open-Source-Modell und die GPL sind nicht nur auf Software anwendbar, sondern auf geistiges Eigentum jeglicher Art – auch auf Silizium. Derzeit werden in Kalifornien die ersten brauchbaren Resultate von Chip-Designs gezeigt, die vollständig auf Open-Source-Modulen basieren und auch mit frei verfügbaren Tools entwickelt wurden.
Bei den Exponaten handelt es sich um so genannte Systems-on-Chip (SOCs), welche die komplette Funktionalität eines elektronischen Systems aufweisen und aus verschiedenen Einzelmodulen wie Mikroprozessor, Speicher und Kommunikationsschnittstelle bestehen. Zu sehen sind sie bei Flextronics in San Jose, einem Halbleiterhersteller mit Hauptsitz in Singapur, der im Kundenauftrag anwendungsspezifische Chips (ASICs) entwirft und herstellt.

Erste Formen gewann die Open-Source-Bewegung für die Halbleiterei Ende der neunziger Jahre mit der Gründung von OpenCores.org. Die Organisation hat sich auf die Fahne geschrieben, Halbleiter-Designs ähnlich wie bei Software für jedermann verfügbar zu machen. Zu ihren Zielen gehören die Entwicklung von Standards, Tools, Cores und der entsprechenden Dokumentation zu fördern, um die lizenzfreie Herstellung von Halbleiter-Chips möglich zu machen.

Inzwischen kann OpenCores nicht nur auf eine stolze Sammlung unterschiedlichster Funktionskerne verweisen, sondern auch auf die dafür notwendigen Entwicklungssysteme und Simulatoren. Das prominenteste Mitglied dieser Sammlung dürfte wohl ‘Leon2’ sein. Dahinter verbirgt sich nichts geringeres als eine Open-Source-Variante des Prozessors Sparc V8 von Sun Microsystems.

Die Vorteile Open-Source-basierter Halbleiter kommen vor allem für Gerätehersteller zum Tragen, die ihre Designs nicht ausschließlich mit Standardbausteinen realisieren können und deswegen anwendungsspezifische Chips herstellen lassen müssen – und das sind nicht nur die Hersteller von Massenware. Mit der Verwendung von Open-Source-Modulen für ihre Chips ersparen sie sich jede Menge Lizenzgebühren, die für jedes gebaute Gerät anfallen.

Laut Damjan Lampret, Design Center Manager bei Flextronics und führenden Kopf bei OpenCores, gestaltet sich auch die Entwicklung der Chips selbst leichter, einfacher und flexibler. Durch die offene Technologie und der Verfügbarkeit des Source-Codes könnten Designs schnell modifiziert und für andere Anwendungen schnell angepasst werden.

Doch damit nicht genug: Als Betriebssystem kommt in solchen Geräten in der Regel Embedded Linux zum Einsatz, was zusätzlich Geld spart und die Flexibilität steigern soll. Ein wesentlicher Vorteil von Linux sei zudem die Verfügbarkeit von Gerätetreibern jeglicher Art. “Unser größter Erfolgsfaktor war wahrscheinlich die Verfügbarkeit des Source-Codes und dass wir aufgrund dessen nicht auf Anpassungen und Bug-Fixes von Drittherstellern angewiesen waren,” zieht Lampret Bilanz. Das sei ein wesentlicher Vorteil gegenüber geschlossenen Embedded-Betriebssystemen wie Windows CE oder VxWorks.

Die Open-Source-Entwicklung auf Halbleiterebene könnte durch die allgemeine Verfügbarkeit von Designs auch Schwellenländern einen kräftigen Schub für die Realisierung eigener Projekte geben. Erste Anzeichen dafür gibt es bereits: Letzten Sommer gründeten drei junge arabische Ingenieure aus Kairo eine der OpenCores ähnliche Organisation. Die ‘Handasa Arabia’ hat sich als erstes zweier Projekte angenommen, die entscheidende technologische Lücken für die Region darstellen: Mit ‘OFOQ’ soll der erste PDA für die arabische Sprache entstehen, mit ‘Nour’ ein Core für Bluetooth-Anwendungen. Beide sollen auf Open-Source-Halbleitern basieren.