Η BoolSi συγκεντρώνει 6 εκατ. δολάρια για τη μετατροπή λογισμικού σε εξειδικευμένο σιλικόνιο χρησιμοποιώντας την τεχνητή νοημοσύνη

Η επιτάχυνση του υλικού έχει υποσχεθεί δραματικές βελτιώσεις της απόδοσης, αλλά η πρόσβαση σε αυτές τις βελτιώσεις έχει απαιτήσει παραδοσιακά εξειδικευμένη εμπειρογνωσία στη σχεδίαση chíπ. Η εταιρεία BoolSi με έδρα τη Βοστώνη στοχεύει να αλλάξει αυτή τη σχέση. Η εταιρεία έχει ανακοινώσει μια στρογγυλή επένδυση 6 εκατομμυρίων δολαρίων με επικεφαλής την Fine Structure Ventures, με τη συμμετοχή των Pillar VC, Fifth Quarter Ventures και Coalition Ventures, καθώς εργάζεται για να κάνει την επιτάχυνση του υλικού προσβάσιμη στους développers λογισμικού.

Η χρηματοδότηση θα υποστηρίξει την εκκίνηση της ιδιωτικής beta της BoolSi αργότερα φέτος και θα επιταχύνει την ανάπτυξη μιας πλατφόρμας που μετατρέπει αυτόματα το λογισμικό σε επιταχυντές υλικού που εκτελούνται σε Προγραμματιζόμενες Πύλες (FPGAs), χωρίς να απαιτεί από τους μηχανικούς να μάθουν γλώσσες περιγραφής υλικού ή παραδοσιακές ροές εργασίας σχεδίασης chíπ.

Επανεικόνιση του Μονοπατιού από τον Κώδικα στο Υλικό

Στην καρδιά της προσέγγισης της BoolSi βρίσκεται μια απλή ιδέα: οι développers λογισμικού πρέπει να είναι σε θέση να επιτύχουν βελτιώσεις της απόδοσης σε επίπεδο υλικού χωρίς να γίνουν μηχανικοί υλικού.

Αντί να μεταφράζουν τον πηγαίο κώδικα γραμμή προς γραμμή σε ψηφιακές κυκλώματα, η BoolSi εκπαιδεύει μοντέλα μηχανικής μάθησης για να μάθουν τη συμπεριφορά ενός προγράμματος. Μόλις το σύστημα κατανοήσει τη μετατροπή μεταξύ εισόδων και εξόδων, το νευρωνικό δίκτυο συ렴μαίνει σε ένα πλήρως ψηφιακό κύκλωμα που μπορεί να αναλυθεί, να ελεγχθεί και να βελτιωθεί χρησιμοποιώντας υπάρχοντα εργαλεία σχεδίασης chíπ. Σύμφωνα με την εταιρεία, το αποτέλεσμα είναι υλικό που δεν είναι μια προσέγγιση του αρχικού κώδικα, αλλά μια ακριβής υλοποίηση της συμπεριφοράς του.

Η εταιρεία περιγράφει αυτό ως ένα νέο επίπεδο συλλογής που βρίσκεται μεταξύ του λογισμικού και του σιλικόνιο. Οι développers αναζητούν ένα σημείο ζέστης υπολογισμού σε C, C++, ή άλλες υποστηριζόμενες γλώσσες, και η BoolSi δημιουργεί einen επιταχυντής υλικού μαζί με τα απαιτούμενα αρχεία ανάπτυξης. Το αποτέλεσμα είναι ένας συνεπεξεργαστής που έχει προσαρμοστεί ειδικά για αυτό το φορτίο εργασίας.

Γιατί οι FPGAs έχουν σημασία

Η αρχική εστίαση της BoolSi είναι στις FPGAs, μια κατηγορία προγραμματιζόμενων chíπ που μπορούν να προσαρμοστούν μετά την κατασκευή. Οι FPGAs έχουν γίνει όλο και πιο σημαντικές στη ρομποτική, την τεχνητή νοημοσύνη στα περιθώρια και τα ενσωματωμένα συστήματα, επειδή μπορούν να εκτελέσουν εξειδικευμένα φορτία εργασίας με πολύ χαμηλότερη καθυστέρηση και κατανάλωση ενέργειας από τις παραδοσιακές CPU.

Παρά τα πλεονεκτήματά τους, η ανάπτυξη FPGAs παραμένει δύσκολη για τις περισσότερες ομάδες λογισμικού. Τα υπάρχοντα εργαλεία συχνά απαιτούν εξειδίκευση σε γλώσσες περιγραφής υλικού όπως Verilog ή VHDL, δημιουργώντας μια απότομη κривή μάθησης που περιορίζει την υιοθέτηση. Η BoolSi προσπαθεί να αφαιρέσει entirely αυτό το εμπόδιο, αντιμετωπίζοντας την παραγωγή υλικού ως πρόβλημα συλλογής αντί για πρόβλημα σχεδίασης υλικού.

Από Μήνες Μηχανικής σε ένα Απόγευμα

Ένα από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα της εταιρείας αφορά μια βιβλιοθήκη κανονικών εκφράσεων C 10.000 γραμμών που χρησιμοποιείται για την αναγνώριση διευθύνσεων email σε ένα ρεύμα κειμένου. Εκτελώντας σε einen επεξεργαστή ARM Cortex-A9, το φορτίο εργασίας ολοκληρώθηκε σε 2,66 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Συγκεντρωμένο σε einen επιταχυντής υλικού που παράγεται από την BoolSi, ο χρόνος εκτέλεσης έπεσε σε 0,325 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Χρησιμοποιώντας οκτώ παράλληλους επιταχυντές υλικού, η καθυστέρηση μειώθηκε περαιτέρω σε 0,042 χιλιοστά του δευτερολέπτου, αντιπροσωπεύοντας μια βελτίωση 63 φορές μεγαλύτερη από την παραδοσιακή βάση CPU.

Η ευρύτερη όραση επεκτείνεται πέρα από τις απομονωμένες εργασίες επιτάχυνσης. Η BoolSi πιστεύει ότι πολλές σύγχρονες εφαρμογές περιέχουν επαναλαμβανόμενες βρόχους, χειριστές πρωτοκόλλων, συστήματα ελέγχου και πυρήνες επεξεργασίας που θα μπορούσαν να ωφεληθούν από αφιερωμένο υλικό. Αντί να αναγκάζουν τους développers να ξαναγράψουν αυτά τα συστατικά σε εξειδικευμένες γλώσσες υλικού, η εταιρεία θέλει το αρχικό λογισμικό να χρησιμεύσει ως προδιαγραφή.

Ρομποτική και Ενσωματωμένα Συστήματα Πρώτα

Η BoolSi στοχεύει αρχικά τους développers που εργάζονται σε ενσωματωμένα συστήματα, όπου η καθυστέρηση, η αποδοτικότητα ενέργειας και η απόδοση σε πραγματικό χρόνο συχνά καθορίζουν εάν ένα προϊόν θα सफησει. Εφαρμογές όπως η συγχώνευση αισθητήρων, ο έλεγχος κινητήρων, η εκτίμηση ροής οπτικών και ο προγνωστικός έλεγχος μοντέλων είναι φυσικοί υποψήφιοι για επιτάχυνση υλικού.

Η μακροπρόθεσμη φιλοδοξία της εταιρείας είναι σημαντικά μεγαλύτερη. Εικονίζει ένα μέλλον όπου κάθε CPU συνοδεύεται από προγραμματιζόμενη λογική που μπορεί να προσαρμοστεί για τα φορτία εργασίας που εκτελούνται δίπλα της. Καθώς η ανάπτυξη λογισμικού με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης συνεχίζει να μειώνει τον χρόνο που απαιτείται για τη δημιουργία εφαρμογών, η BoolSi υποστηρίζει ότι η επόμενη μεγάλη άλμα στην παραγωγικότητα μπορεί να έρθει από την αυτόματη μετατροπή αυτών των εφαρμογών σε εξειδικευμένο υλικό.

Εάν αυτή η όραση αποδειχθεί επιτυχημένη, η διάκριση μεταξύ μηχανικής λογισμικού και μηχανικής υλικού μπορεί να γίνει πολύ λιγότερο αυστηρή από ό,τι είναι σήμερα. Για τώρα, η εταιρεία επικεντρώνεται στο να αποδείξει ότι το εξειδικευμένο σιλικόνιο μπορεί να γίνει τόσο προσβάσιμο όσο η γραφή κώδικα.