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De cómo el Hardware abierto planea conquistar nuestro mundo (de nuevo)

octubre 1, 2018

De cómo el Hardware abierto planea conquistar nuestro mundo (de nuevo)

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Hardware Abierto: pasado y presente

El Hardware Abierto en la década de 1980 hizo temblar nuestra sociedad con la irrupción de un gigante: IBM® ¡Parece que ahora en 2018 la historia se repetirá!

Recientemente, escribimos en el blog sobre una breve historia sobre los superordenadores, así como la gran amenaza, sin suficiente cobertura mediática, sobre las vulnerabilidades de Spectre y Meltdown. Ampliaremos ambos artículos en esta entrada. Con abundantes enlaces web os hablaremos sobre Arquitectura Abierta, sobre Hardware Libre y sobre Hardware Abierto y acerca de sus sutiles diferencias.

Breve historia

Siempre lo decimos, si no sabemos de dónde venimos, nunca sabremos hacia dónde vamos. Aunque la computación de manera práctica la utilizamos desde la Segunda Guerra Mundial, época no vivida por la mayoría de nosotros, la computación de manera doméstica y masiva la conocemos desde la década de 1980 y esa sí fue la que a muchos nos tocó vivir.

Para finales de 1970 había infinidad de marcas en el mercado, y sí, también había nacido la empresa Apple®, la cual comenzaba a destacarse de las demás, y esto no pasó inadvertido para el gran Gigante Azul® llamado Industrial Bussines Machines®, mejor conocida como IBM®. ¿Os suena la frase compatible IBM? IBM® nunca ha perdido su posición en este mercado de servidores gracias a su integración vertical: desde la fábrica de sus componentes y periféricos, sistemas operativos, aplicaciones, entrenamiento de usuarios y atención empresarial, todo eso lo hace IBM® (y lo sigue haciendo). Por ello, cuando se dieron cuenta del potencial de ventas a las pequeñas y medianas empresas, así como en los hogares, comprendieron que “llegaban tarde a la fiesta”. Decidieron entonces, para ganar tiempo, elegir la Arquitectura Abierta, y radicaron sus operaciones en Boca Ratón, en el estado de Florida. Allí nació la Arquitectura Industrial Estándar (ISA), precursora del Hardware Abierto que nos ocupa hoy aquí.

IBM PC ROM BIOS (foto tomada por German en Wikipedia)

Después de este anuncio, muchos fabricantes comenzaron a construir periféricos y accesorios, ya que las especificaciones técnicas eran muy claras y ampliamente conocidas ¿Cuál era la carta oculta en la manga de IBM®? Pues casi nada, se reservaron la apertura del BIOS de la placa madre por medio de copyright, componente esencial para esa Arquitectura Abierta, y cobraban por derechos intelectuales a todo fabricante, so pena de potentes demandas a quien osara competir en ese área crítica (el código estaba al alcance de todos, ya que IBM® lo publicó en uno de sus manuales de manera inadvertida).

IBM PC ROM BIOS (foto tomada por German en Wikipedia)

Poco tiempo después la empresa Compaq® (adquirida por Hewlett Packard® en 2002, asimilada como división y hoy en día desaparecida) realizó ingeniería inversa a la BIOS y ganó el juicio legal con el cual se demostraba que no utilizaba ninguna patente de IBM®. Compaq® no salió airosa en todas sus batallas: IBM® comisionó un verdadero ejército de abogados para proteger sus 9 mil patentes y de tanto buscar e indagar dieron cuenta de que Compaq® violó una de ellas: 130 millones de US$ debió pagar a IBM® por el derecho a utilizar el copyright de tan sólo una de ellas.

Otro error de IBM® fue permitir que Microsoft® vendiera el sistema operativo MS-DOS® (que habían adquirido a su vez por 80 mil US$ a otro programador y vendido de manera no exclusiva a IBM® como PC-DOS®) a dichos fabricantes de sistemas de clones. Además, para el año 2000, el término Wintel estaba afianzado en la comunidad informática: Intel® se negó a firmar contratos de exclusividad de sus procesadores 386 con IBM®, para poder aumentar sus ventas en el mercado de clones. No obstante, IBM® no se rindió y siguió con su lucha, hasta que en 2005, por fin decidió vender la división de ordenadores a la gigante asiática Lenovo®, que es la marca que hoy adquirimos y muchos usamos por la durabilidad de sus equipos.

Cuartel General de Lenovo en 2015 en Xibeiwang

Fue también un fallido intento el realizado en 1987 para revertir el uso de Hardware Abierto con más restricciones en la famosa y ya extinta Arquitectura de Micro Canal (MCA), la cual no era retrocompatible con el software, lo que implicaba nuevas compilaciones de todo el software existente que corría en las compatibles IBM®. Pero no todo fue pérdida para IBM®, ni tampoco para nosotros como usuarios: de este modelo IBM PS/2® las placas madres aún traen conectores norma VGA y conectores para ratones y teclados PS/2 (aunque ya están desapareciendo a favor de USB y DVI/HDMI).

Esta historia finaliza con la respuesta de Compaq, que no se hizo esperar, y junto con Zenith Data Systems®, Tandy®, HP®, Olivetti®, NEC®, AST Research®, Epson® y WYSE® crearon la Arquitectura Estándar Industrial Extendida (EISA) que evolucionó con la extinta VESA (retrocompatibilidad con ISA) y el que usamos actualmente para escribir estas líneas: el bus de Interconexión de Componentes Periféricos (PCI y ahora evolucionado como PCI Express). El bus PCI fue tan novedoso y potente que incluso Apple® lo adoptó en 1995 para su Power Macintosh y, ¿adivinen qué?, dentro de las Power Macintosh había un procesador llamado PowerPC de… ¡nada más y nada menos que IBM®!

Hardware Abierto y Hardware Libre

Como veis, el hecho de que tengamos el código fuente de una aplicación o artefacto electrónico (y que esté al alcance de millones de personas y sea harto conocido) y que podamos mejorarlo no significa que sea sin costo para nuestro bolsillo, y el Hardware Abierto es un ejemplo de ello. El Hardware Libre, en cambio, no pone restricción alguna (tal como lo es el Software Libre):

  1. Con el Hardware Abierto y el Hardware Libre, ambos, los podemos usar cómo y dónde queramos o necesitemos.
  2. Con el Hardware Abierto y el Hardware Libre, ambos, conocemos cómo funciona, y aquí comienzan las diferencias: toda mejora que hagamos al Hardware Abierto debemos retribuirla a la empresa titular del copyright, a fin de conocer cuánto debemos pagar por la mejora que nosotros mismos realizamos. En este escenario pueden suceder varias alternativas: que nos exoneren del pago (no así los demás clientes) o, en el mejor de los casos, que nos paguen por regalías, es decir, que reconozcan nuestra autoría (la cual basamos en el conocimiento que previamente nos permitieron conocer, a total diferencia del caso de la empresa Compaq® que os narramos).
  3. Con el Hardware Abierto y el Hardware Libre podemos repartir el código fuente a terceros para facilitar su difusión, ya que es código público, abierto y notorio. Sin embargo, el obtener ganancia económica del Hardware Abierto será imposible porque no poseemos los derechos de copyright, si acaso pudiéramos recuperar el valor del sustrato (papel, DVD, etc.) donde está contenida la información.
  4. En el Hardware Libre podremos compartir y hasta vender nuestras mejoras a terceros sin ningún tipo de problema, pero en el caso del Hardware Abierto ya vimos en el punto cero que no es permitido de ninguna forma ni manera.

Dicho de manera directa: con el Hardware Abierto siempre tendremos que a pagar los derechos de patente y cualquier mejora que hagamos siempre pertenecerá a la empresa dueña del copyright.

El Hardware Abierto y la lección aprendida

IBM PowerPC 604e de 1996

IBM® aprendió de sus desaciertos y el procesador PowerPC lo realizaron en asociación con Motorola® y le dieron participación a Apple®, quienes aportaban millones de clientes deseosos de invertir sus ahorros en equipos de última generación. Todo toma un giro inesperado en el año 2007, cuando Steve Jobs anuncia que Apple® comenzará a utilizar procesadores Intel® y que siempre habían estado preparados para ellos porque secretamente también compilaban su sistema operativo patentado en ambas plataformas de hardware.

Hardware Abierto: procesador POWER8 en un Power System E870

Todo parecía perdido para el procesador POWER… o casi.

El asunto es que IBM® nunca escatimó en gastos para desarrollar y mantener este procesador, y nunca olvidó que Intel® se negara a firmar acuerdo alguno de exclusividad, lo cual fue una lección inolvidable para ellos (IBM®). Tan buenos y potentes son la serie de procesadores de la serie POWER1 a la POWER7 que fueron utilizados en dos de los trece superordenadores más potentes de España: el Magerit y el Marenostrum (I y II).

Hardware Abierto : Supercomputador Magerit en España, año 2011

Si habéis llegado hasta aquí probablemente tengáis la impresión de que ganamos una comisión por dar publicidad y “venderos este procesador POWER9” y si no es así igual lo colocamos por simple aclaratoria: cada uno de estos procesadores cuesta más de 5 mil euros al cambio (sin contar demás componentes) y están destinados -o pretenden- destronar el reinado de los Intel® Xeon® en los grandes servidores de aplicaciones y bases de datos. De hecho hasta el 2013 sólo eran utilizados en los grandes servidores de IBM®, pero en ese año auspiciaron la Open POWER Foundation.

La Open POWER Foundation

Está encabezada por IBM® y los siguientes Miembros Platino: Google®, nVidia®, Micron®, Red Hat® y Ubuntu®. Su propósito es “popularizar” el uso de estos procesadores y, eventualmente, desplazar a Intel® de su sitio de honor en la Web 2.0. Copar el mercado entero no es tarea fácil, por eso deben salir de su nicho en Unix® para alcanzar a Linux, el cual está presente en 498 de los 500 superordenadores más potentes de la actualidad, y bien sabemos que si utilizan Linux pueden ser monitorizados con Pandora FMS de manera confiable y precisa.

De este grupo que conforma la Open POWER Foundation tal vez os resulte extraño ver a nVidia®, fabricante de tarjetas de vídeo. ¿Cómo encaja esta empresa en esto de los supercomputadores y qué tiene que ver con el Hardware Abierto?

Características del POWER9

Para comprender por qué nVidia® está interesada en participar del Hardware Abierto sin realmente fabricar nada con este paradigma, deberemos ver muy brevemente las capacidades y arquitectura de este procesador POWER9:

  • Comienzan desde 24 núcleos y lo realmente interesante es su capacidad de conectarse con la nueva norma NVLink 2.0, que permite la computación en paralelo hacia las tarjetas nVidia®. Esto permite pasar un gran caudal de datos (25 Gbps) de manera rápida a estos procesadores auxiliares y cada milisegundo ahorrado en la transmisión y recepción de datos es mucho poder de cálculo aprovechado por POWER9.
  • También soportan la norma PCI-Express 4.0 que permite hasta 16 Gbps para conectar cualquier periférico que necesite transmitir datos al procesador.
  • Lo más importante: la seguridad en el arranque, al ser totalmente inmune a ataques que corrompan el sector de inicio (bastará, en teoría, reiniciar para cargar el SO de forma limpia).

No todo es miel sobre hojuelas

Lamentablemente el 22 de mayo de 2018 IBM® anunció oficialmente que, aunque no estaban exentas de las dos vulnerabilidades de Spectre y una de Meltdown expuestas en enero 2018, una cuarta de alta severidad fue hallada a principios de mayo, lo que obligó a publicar una corrección por sus repositorios oficiales y también se le entregó a Red Hat, SUSE y Canonical (Ubuntu) los respectivos parches mientras es subsanada por completo la situación en futuros desarrollos (especulamos la presentación del POWER10, por simple lógica).

¿Qué tiene que ver el Hardware Abierto con las vulnerabilidades en general? Mucho se habló del poquísimo tiempo de gracia que ofrecieron los investigadores que descubrieron Spectre y Meltdown, lo que supuso un riesgo en la seguridad de innumerables equipos que usamos en páginas web como plataformas bancarias, industria petrolera y plantas nucleares. IBM®, al entregar todo acerca del funcionamiento de sus procesadores, abre la posibilidad de detectar de manera temprana cualquier fallo de diseño que implique vulnerabilidad. Aunque es una tarea a largo plazo, rendirá sus frutos a futuro.

Conclusiones

La flexibilización de las licencias y patentes para difundir el conocimiento sobre hardware ayudará mucho a futuras empresas a que puedan lograr los mismos resultados con diferentes formas y caminos, tal como lo logró Compaq® el siglo pasado y como la historia bien lo demuestra.


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    2 comments
    1. Jimmy Olano

      Esta historia toma un giro muy interesante: una muy importante empresa tecnológica de software y hardware se unió a la "Open Invention Network", en un giro hacia el código abierto que involucra también hardware abierto. Se estiman 60 mil patentes "liberadas". Interesante suceso tecnológico.

      • maria

        ¡Muchas gracias Jimmy por tu aportación!

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