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2026 article

Hardware Acceleration of Kolmogorov–Arnold Network (KAN) in Large-Scale Systems

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Rattachement africain : us, tw. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Recent developments have introduced Kolmogorov– Arnold networks (KANs), an innovative architectural paradigm capable of replicating conventional deep neural network (DNN) capabilities while utilizing significantly reduced parameter counts through the employment of parameterized B-spline functions incorporating trainable coefficients. Nevertheless, the B-spline functional components inherent to KAN architectures introduce distinct hardware acceleration complexities. While B-spline function evaluation can be accomplished through lookup table (LUT) implementations that directly encode functional mappings, thus minimizing computational overhead, such approaches continue to demand considerable circuit infrastructure, including LUTs, multiplexers, decoders, and associated components. This work presents an algorithm-hardware co-design approach for KAN acceleration. At the algorithmic level, techniques include alignment–symmetry and PowerGap KAN hardware-aware quantization, KAN sparsity-aware mapping strategy, and circuit-level techniques include N:1 time modulation dynamic voltage input generator with analog-compute-in-memory (ACIM) circuits. Furthermore, this work conducts comprehensive evaluations on large-scale KAN networks to validate the proposed methodologies. Nonideality factors, including partial sum deviations arising from process variations, have been evaluated with the statistics measured from the TSMC 22-nm RRAM-ACIM prototype chips. Utilizing optimally determined KAN hyperparameters in conjunction with circuit optimizations implemented and evaluated at the 22-nm technology node, despite the model sizes for large-scale tasks in this work increasing by 435 K$\times $to 756 K$\times $compared to tiny-scale tasks in previous work, the area overhead increases by only 26 K$\times $to 40 K$\times $, with power consumption rising by merely$48\times $to$93\times $, while accuracy degradation remains minimal at 0.11%–0.22%, thereby demonstrating the scaling potential of our proposed architecture.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Hardware Acceleration of Kolmogorov–Arnold Network (KAN) in Large-Scale Systems
Date Crossref
01/06/2026
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Georgia Institute of Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • National Tsing Hua University Department of Electrical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Electrical and Computer Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Georgia Institute of Technology, Department of Electrical Engineering — National Tsing Hua University et School of Electrical and Computer Engineering.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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