BoolSi привлекает $6 млн для преобразования программного обеспечения в пользовательское кремниевое решение с помощью ИИ

Ускорение аппаратного обеспечения давно обещает значительные улучшения производительности, но доступ к этим улучшениям традиционно требует специализированных знаний в области проектирования микросхем. Стартап BoolSi из Бостона стремится изменить это соотношение. Компания объявила о привлечении $6 млн в рамках раунда финансирования, возглавляемого компанией Fine Structure Ventures, с участием Pillar VC, Fifth Quarter Ventures и Coalition Ventures, для разработки платформы, которая автоматически преобразует программное обеспечение в ускорители аппаратного обеспечения, работающие на программируемых логических интегральных схемах (FPGA), без необходимости для инженеров изучать языки описания аппаратуры или традиционные рабочие процессы проектирования микросхем.

Финансирование будет направлено на поддержку запуска закрытой бета-версии BoolSi в этом году и ускорение разработки платформы, которая автоматически преобразует программное обеспечение в ускорители аппаратного обеспечения, работающие на FPGA, без необходимости для инженеров изучать языки описания аппаратуры или традиционные рабочие процессы проектирования микросхем.

Переосмысление пути от кода к аппаратному обеспечению

В основе подхода BoolSi лежит простая идея: разработчики программного обеспечения должны иметь возможность достигать аппаратного уровня производительности без необходимости становиться инженерами-электронщиками.

Вместо перевода исходного кода строка за строкой в цифровые схемы BoolSi обучает модели машинного обучения, чтобы они узнали поведение программы. Как только система понимает преобразование между входными и выходными данными, нейронная сеть свертывается в полностью цифровую схему, которую можно проанализировать, проверить и оптимизировать с помощью существующих инструментов проектирования микросхем. Согласно компании, полученная аппаратура не является приближением исходного кода, а точной реализацией его поведения.

Компания описывает это как новый слой компиляции, расположенный между программным обеспечением и кремниевым решением. Разработчики определяют вычислительный горячий点 в языках C, C++ или других поддерживаемых языках, и BoolSi генерирует пользовательский ускоритель аппаратного обеспечения вместе с необходимыми артефактами развертывания. Результатом является сопроцессор, адаптированный специально для этой нагрузки.

Почему FPGA имеют значение

Первоначальным направлением BoolSi являются FPGA, категория перепрограммируемых микросхем, которые можно настроить после производства. FPGA стали все более важными в робототехнике, инфраструктуре ИИ на краю сети, и встроенных системах, поскольку они могут выполнять специализированные задачи с гораздо более низкой задержкой и потреблением энергии, чем традиционные ЦП.

Несмотря на их преимущества, разработка FPGA остается сложной для большинства команд программистов. Существующие инструменты часто требуют знаний языков описания аппаратуры, таких как Verilog или VHDL, создавая крутую кривую обучения, которая ограничивает их внедрение. BoolSi пытается полностью устранить этот барьер, рассматривая генерацию аппаратуры как проблему компиляции, а не как проблему проектирования аппаратуры.

От месяцев инженерных работ до одного дня

Одним из наиболее впечатляющих примеров компании является библиотека регулярных выражений на языке C, содержащая 10 000 строк кода, используемая для определения адресов электронной почты в потоке текста. При выполнении на процессоре ARM Cortex-A9 эта нагрузка была выполнена за 2,66 миллисекунды. Скомпилировав ее в ускоритель аппаратного обеспечения, сгенерированный BoolSi, время выполнения уменьшилось до 0,325 миллисекунды. Использование восьми параллельных агентов аппаратного обеспечения еще больше уменьшило задержку до 0,042 миллисекунды, что представляет собой 63-кратное улучшение по сравнению с базовым ЦП.

Более широкая концепция компании выходит за рамки отдельных задач ускорения. BoolSi считает, что многие современные приложения содержат повторяющиеся циклы, обработчики протоколов, системы управления и ядра обработки, которые могли бы извлечь пользу из специализированного аппаратного обеспечения. Вместо того, чтобы заставлять разработчиков переписывать эти компоненты на специализированных языках аппаратного обеспечения, компания хочет, чтобы само программное обеспечение служило спецификацией.

Робототехника и встроенные системы в первую очередь

BoolSi изначально ориентирована на разработчиков встроенных систем, работающих в области робототехники, где задержка, энергоэффективность и производительность в реальном времени часто определяют, будет ли продукт успешным. Приложения, такие как слияние датчиков, управление двигателями, оценка потока изображений и прогнозное управление, являются естественными кандидатами для ускорения аппаратного обеспечения.

Долгосрочная амбиция компании значительно больше. Она представляет себе будущее, в котором каждый ЦП будет дополнен перепрограммируемой логикой, которую можно настроить для задач, выполняемых рядом с ним. Поскольку ИИ-ассистированное программирование продолжает сокращать время, необходимое для создания приложений, BoolSi утверждает, что следующий значительный скачок производительности может прийти от автоматического преобразования этих приложений в специализированное аппаратное обеспечение.

Если эта концепция окажется реализуемой, различие между программной инженерией и аппаратной инженерией может стать гораздо менее жестким, чем оно есть сегодня. На данный момент компания сосредоточена на доказательстве того, что пользовательское кремниевое решение может стать таким же доступным, как написание кода.