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FPGA-Based GRU Accelerator for Streaming Data Processing

delete2026-09-25
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PRE
AI
D
Doaa K. Hameed
A
Abdullah M. Zyarah *
DOI:10.1002/for.70217delete
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摘要

摘要

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在边缘设备不断发展的背景下,通过云解锁人工智能(AI)服务一直引发与能耗、延迟和隐私相关的担忧。将这些服务迁移到由CPU和GPU供电的本地边缘设备上,一直受到其有限存储和计算能力的阻碍。这加剧了对定制设计AI加速器的需求。本研究提出了一种基于FPGA的AI加速器,能够高效处理时序信息。该提议的加速器围绕由新型标准门控循环单元(GRU)变体——随机门控循环单元(RGRU)建模的核心算法构建,从而在低延迟、最小化资源利用和高性能方面优于现有GRU加速器。这些改进通过参数量化、减少计算开销和数据本地化实现,同时相比标准GRU实现49×的内存占用减少。该提议的设计在Yahoo Finance、电力负荷和Mackey–Glass等多个标准基准的预测任务中进行评估,显示出与标准GRU相当的性能,同时需要显著更少的硬件资源。
Keyword:
FPGA-accelerator
GRU variant
random GRU
time-series data processing and forecasting

期刊

Journal of Forecasting 封面图
Journal of Forecasting
IF:
2.7
论文数:
2.3K
被引数:
3.0K

机构

U
University of Baghdad
学者数:
61
论文数: 29
被引数: 0
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