BoolSi erhält 6 Millionen Dollar, um Software in benutzerdefiniertes Silizium mit KI umzuwandeln

Hardware-Beschleunigung hat seit Langem dramatische Leistungssteigerungen versprochen, aber der Zugriff auf diese Gewinne erforderte traditionell spezielle Fachkenntnisse in der Chip-Entwicklung. Das in Boston ansässige Startup BoolSi will diese Gleichung ändern. Das Unternehmen hat eine Seed-Runde von 6 Millionen Dollar angekündigt, die von Fine Structure Ventures geleitet wird, mit Beteiligung von Pillar VC, Fifth Quarter Ventures und Coalition Ventures, während es daran arbeitet, benutzerdefinierte Hardware-Beschleunigung für Software-Entwickler zugänglich zu machen.

Die Finanzierung wird den Start der privaten Beta von BoolSi später in diesem Jahr unterstützen und die Entwicklung einer Plattform beschleunigen, die Software automatisch in Hardware-Beschleuniger umwandelt, die auf Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) laufen, ohne dass Ingenieure Hardware-Beschreibungssprachen oder traditionelle Chip-Design-Workflows lernen müssen.

Die Umgestaltung des Weges von Code zu Hardware

Im Mittelpunkt des Ansatzes von BoolSi steht eine einfache Idee: Software-Entwickler sollten in der Lage sein, Hardware-Leistungssteigerungen zu erzielen, ohne Hardware-Ingenieure zu werden.

Statt den Quellcode zeile für zeile in digitale Schaltkreise zu übersetzen, trainiert BoolSi Machine-Learning-Modelle, um das Verhalten eines Programms zu lernen. Sobald das System die Transformation zwischen Eingaben und Ausgaben versteht, konvergiert das neuronale Netzwerk in einen vollständig digitalen Schaltkreis, der mit vorhandenen Chip-Design-Tools analysiert, verifiziert und optimiert werden kann. Laut dem Unternehmen ist die resultierende Hardware keine Approximation des ursprünglichen Codes, sondern eine exakte Implementierung seines Verhaltens.

Das Unternehmen beschreibt dies als eine neue Kompilierungsebene, die zwischen Software und Silizium liegt. Entwickler identifizieren einen Rechenhotspot in C, C++ oder anderen unterstützten Sprachen und BoolSi generiert einen benutzerdefinierten Hardware-Beschleuniger zusammen mit den erforderlichen Bereitstellungsartefakten. Das Ergebnis ist ein Co-Prozessor, der speziell für diese Arbeitslast entwickelt wurde.

Warum FPGAs wichtig sind

Der anfängliche Fokus von BoolSi liegt auf FPGAs, einer Kategorie von wiederkonfigurierbaren Chips, die nach der Herstellung angepasst werden können. FPGAs sind in der Robotik, Edge-AI und eingebetteten Systemen immer wichtiger geworden, da sie spezialisierte Arbeitslasten mit viel geringerer Latenz und Stromaufnahme als traditionelle CPUs ausführen können.

Trotz ihrer Vorteile bleibt die FPGA-Entwicklung für die meisten Software-Teams schwierig. Bestehende Tools erfordern oft Fachkenntnisse in Hardware-Beschreibungssprachen wie Verilog oder VHDL, was eine steile Lernkurve schafft, die die Akzeptanz einschränkt. BoolSi versucht, diese Barriere vollständig zu beseitigen, indem es die Hardware-Generierung als Kompilierungsproblem und nicht als Hardware-Design-Problem behandelt.

Von Monaten der Ingenieure zu einem Nachmittag

Ein Beispiel des Unternehmens ist ein 10.000-zeiliger C-Regulärausdruck, der zum Identifizieren von E-Mail-Adressen in einem Textstrom verwendet wird. Auf einem ARM Cortex-A9-Prozessor wurde die Arbeitslast in 2,66 Millisekunden abgeschlossen. Kompiliert in einen von BoolSi generierten Hardware-Beschleuniger, sank die Ausführungszeit auf 0,325 Millisekunden. Mit acht parallelen Hardware-Agenten reduzierte sich die Latenz weiter auf 0,042 Millisekunden, was einer 63-fachen Verbesserung gegenüber der CPU-Basislinie entspricht.

Die breitere Vision geht über isolierte Beschleunigungsaufgaben hinaus. BoolSi glaubt, dass viele moderne Anwendungen repetitive Schleifen, Protokoll-Handler, Steuersysteme und Verarbeitungskerne enthalten, die von dedizierter Hardware profitieren könnten. Anstatt Entwickler zu zwingen, diese Komponenten in speziellen Hardware-Sprachen neu zu schreiben, möchte das Unternehmen, dass die ursprüngliche Software selbst als Spezifikation dient.

Robotik und eingebettete Systeme zuerst

BoolSi konzentriert sich zunächst auf eingebettete Entwickler, die in der Robotik arbeiten, wo Latenz, Stromeffizienz und Echtzeit-Leistung oft darüber entscheiden, ob ein Produkt erfolgreich ist. Anwendungen wie Sensor-Fusion, Motor-Steuerung, optische Fluss-Schätzung und modellprädiktive Steuerung sind natürliche Kandidaten für Hardware-Beschleunigung.

Das langfristige Ziel des Unternehmens ist wesentlich größer. Es sieht eine Zukunft, in der jeder CPU mit wiederkonfigurierbarer Logik ausgestattet ist, die für die laufenden Arbeitslasten angepasst werden kann. Da die KI-gestützte Software-Entwicklung die Zeit, die zum Erstellen von Anwendungen benötigt wird, weiter reduziert, argumentiert BoolSi, dass der nächste große Produktivitätssprung möglicherweise durch die automatische Umwandlung dieser Anwendungen in spezialisierte Hardware entsteht.

Wenn diese Vision realisierbar ist, könnte die Unterscheidung zwischen Software-Engineering und Hardware-Engineering weniger rigide werden, als sie heute ist. Im Moment konzentriert sich das Unternehmen darauf, zu beweisen, dass benutzerdefiniertes Silizium so zugänglich werden kann wie das Schreiben von Code.