BoolSi Nâng Cấp 6 Triệu Đô La Để Chuyển Đổi Phần Mềm Thành Silicon Tùy Chỉnh Sử Dụng Trí Tuệ Nhân Tạo

Hardware acceleration đã hứa hẹn mang lại những lợi ích về hiệu suất đáng kể, nhưng việc tiếp cận những lợi ích này truyền thống đòi hỏi chuyên môn sâu về thiết kế chip. Startup BoolSi có trụ sở tại Boston đang hướng tới thay đổi phương trình này. Công ty đã công bố vòng hạt giống 6 triệu đô la do Fine Structure Ventures dẫn đầu, với sự tham gia của Pillar VC, Fifth Quarter Ventures và Coalition Ventures, khi họ làm việc để làm cho hardware acceleration tùy chỉnh trở nên dễ tiếp cận với các nhà phát triển phần mềm.

Việc tài trợ sẽ hỗ trợ việc ra mắt phiên bản beta riêng của BoolSi vào cuối năm nay và tăng tốc phát triển một nền tảng tự động chuyển đổi phần mềm thành các bộ tăng tốc phần cứng chạy trên Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), mà không yêu cầu các kỹ sư phải học ngôn ngữ mô tả phần cứng hoặc các quy trình thiết kế chip truyền thống.

Reimagining the Path from Code to Hardware

Tại trung tâm của phương pháp tiếp cận của BoolSi là một ý tưởng đơn giản: các nhà phát triển phần mềm nên có thể đạt được lợi ích về hiệu suất ở mức phần cứng mà không cần trở thành các kỹ sư phần cứng.

Thay vì dịch mã nguồn dòng theo dòng thành mạch số, BoolSi đào tạo các mô hình học máy để học hành vi của một chương trình. Khi hệ thống hiểu được sự chuyển đổi giữa đầu vào và đầu ra, mạng nơ-ron hội tụ thành một mạch số hoàn toàn có thể được phân tích, xác minh và tối ưu hóa bằng cách sử dụng các công cụ thiết kế chip hiện có. Theo công ty, phần cứng kết quả không phải là một xấp xỉ của mã nguồn ban đầu mà là một triển khai chính xác của hành vi của nó.

Công ty mô tả đây là một lớp biên dịch mới nằm giữa phần mềm và silicon. Các nhà phát triển xác định một điểm nóng tính toán trong C, C++, hoặc các ngôn ngữ được hỗ trợ khác, và BoolSi tạo ra một bộ tăng tốc phần cứng tùy chỉnh cùng với các artifact triển khai cần thiết. Kết quả là một bộ xử lý đồng bộ được thiết kế đặc biệt cho tải công việc đó.

Why FPGAs Matter

Lần đầu tiên BoolSi tập trung vào FPGAs, một loại chip có thể cấu hình lại được có thể được tùy chỉnh sau khi sản xuất. FPGAs đã trở nên ngày càng quan trọng trong robot, edge AI, và các hệ thống nhúng vì chúng có thể thực hiện các tải công việc chuyên dụng với độ trễ và tiêu thụ năng lượng thấp hơn nhiều so với CPU truyền thống.

Mặc dù có những lợi thế, việc phát triển FPGA vẫn còn khó khăn đối với hầu hết các nhóm phần mềm. Các công cụ hiện có thường yêu cầu chuyên môn về ngôn ngữ mô tả phần cứng như Verilog hoặc VHDL, tạo ra một đường cong học tập dốc mà giới hạn việc áp dụng. BoolSi đang cố gắng loại bỏ hoàn toàn rào cản đó bằng cách coi việc tạo phần cứng là một vấn đề biên dịch chứ không phải là một vấn đề thiết kế phần cứng.

From Months of Engineering to an Afternoon

Một trong những ví dụ nổi bật của công ty liên quan đến một thư viện biểu thức chính quy C 10.000 dòng được sử dụng để xác định địa chỉ email trong một luồng văn bản. Chạy trên bộ xử lý ARM Cortex-A9, tải công việc hoàn thành trong 2,66 mili giây. Khi được biên dịch thành một bộ tăng tốc phần cứng được BoolSi tạo ra, thời gian thực hiện giảm xuống 0,325 mili giây. Sử dụng tám tác nhân phần cứng song song làm giảm độ trễ thêm xuống 0,042 mili giây, đại diện cho một cải tiến 63 lần so với baseline CPU.

Tầm nhìn rộng lớn hơn mở rộng ra ngoài các nhiệm vụ tăng tốc cô lập. BoolSi tin rằng nhiều ứng dụng hiện đại chứa các vòng lặp lặp lại, trình xử lý giao thức, hệ thống điều khiển và nhân xử lý có thể được hưởng lợi từ phần cứng chuyên dụng. Thay vì buộc các nhà phát triển phải viết lại các thành phần này trong các ngôn ngữ phần cứng chuyên dụng, công ty muốn chính phần mềm ban đầu phục vụ như một thông số kỹ thuật.

Robotics and Embedded Systems First

BoolSi ban đầu nhắm vào các nhà phát triển nhúng làm việc trong robot, nơi độ trễ, hiệu quả năng lượng và hiệu suất thời gian thực thường quyết định liệu một sản phẩm có thành công hay không. Các ứng dụng như hợp nhất cảm biến, điều khiển động cơ, ước tính dòng quang học và điều khiển dự đoán mô hình là những ứng viên tự nhiên cho tăng tốc phần cứng.

Khát vọng lâu dài của công ty đáng kể hơn nhiều. Họ hình dung một tương lai nơi mỗi CPU được ghép nối với logic có thể cấu hình lại được có thể được tùy chỉnh cho các tải công việc chạy bên cạnh nó. Khi sự phát triển phần mềm được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo tiếp tục giảm thời gian cần thiết để tạo ra các ứng dụng, BoolSi lập luận rằng bước nhảy vọt về năng suất lớn tiếp theo có thể đến từ việc tự động chuyển đổi các ứng dụng này thành phần cứng chuyên dụng.

Nếu tầm nhìn đó chứng minh được khả thi, sự khác biệt giữa kỹ sư phần mềm và kỹ sư phần cứng có thể trở nên ít cứng nhắc hơn so với ngày nay. Hiện tại, công ty tập trung vào việc chứng minh rằng silicon tùy chỉnh có thể trở nên dễ tiếp cận như việc viết mã.