金融高频交易再迎提速利器,AMD Alveo UL3422以减半的尺寸提供同等性能

众所周知,金融行业每天都要处理大量数据并进行即时交易。对于这样的交易而言说,低时延是降低成本和获得利润的关键。但是,这种高频交易对算法和硬件提出很高的要求,可以说,毫微秒之间的延迟就可能导致数百万美元的亏损。

巨额的市场数据传输也是影响交易速度的因素。通常高频交易都需要在交易所租用、托管或者在交易所附近部署服务器的方式来获得速度优势。但交易所有限的空间限制了承载服务器的数量高频交易还面临监管合规需求,对算法也提出严格的挑战。

AMD的CPU产品,包括EPYC、Ryzen以及FPGA加速卡,一直在高效、安全地执行交易,化解金融行业的急迫需求。而前不久发布的全新的Alveo UL3422加速卡,更是为金融行业提供了超低时延电子交易应用的解决方案。

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与上一代Alveo UL3524产品相比,Alveo UL3422以更小的尺寸节省空间、能耗和成本,并且与多数服务器兼容,实现了性能与性价比之间的出色平衡。

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“新推出的Alveo UL3422金融科技加速卡能够实现FPGA加速,在超低时延的基础上实现硬件的自试验,以纳秒级的速度实现非常迅速的tick-to-trade全球交易”。负责AMD加速卡产品组合的硬件战略、路线图规划的AMD自适应和嵌入式计算事业部高级产品线经理Shyam Chander对Alveo UL3422金融科技加速卡的特征和性能进行了详细解读。

详解Alveo UL3422金融科技加速卡

Alveo UL3422金融科技加速卡采用带有GTF收发器的的芯片,完全满足实现超低时延交易执行要求。GTF是专为超低时延市场基于Virtex UltraScale+ VU2P FPGA芯片开发的一款收发器,在Alveo UL3422及上一代的Alveo UL3524上都已采用。与前一代GTY相比性能提升约7倍性能,时延降低40%到49%(相当于13.9纳秒)。

除了能够实现超低时延的金融交易,Alveo UL3422由于精简了功能集,减少了端口,全高半长的尺寸规格更适合交易所主机托管且费用大为降低,支持几乎所有的x86服务器,降低了使用门槛,完成实时的数据送达和交易执行。如若用于2U和4U服务器配置,只需增加卡的数量。

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传统的FPGA开发者通过使用非常熟悉的FPGA的工具流程,借助AMD的Vivado设计套件进行RTL设计,针对时延基准测试推出参考的设计,评估时延,集成自定义的算法,可支持高频交易的公司不断优化其交易策略,适应不断演进的交易、算法和监管的要求。

AMD还提供了非常丰富的IP工具包和生态系统的解决方案,可以迅速地部署。无论是采用IP还是其他解决方案,都能够预构建的基础设施IP,实现超低时延,运行时堆栈和API也简化了开发。另外还可以适用于工业标准的框架,FPGA用机器学习开发框架实现低时延,比如使用FINN的编译器。它还支持PyTorch开发和神经网络量化、FINN编译及生成RTL IP。

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把人工智能加到交易上已经成为趋势。传统的金融科技领域其实并没有应用人工智能,也就是说,机器学习不是交易的一部分,但技术的发展迫使机器学习监督以及机器学习的引擎加入到交易中。FPGA在这个过程中有什么样的优势?Shyam认为主要是两个方面:首先,FPGA是可以编程的,所以它能够适应各种各样的算法,或者要实现利润的最大化,通过FPGA来实现可编程的无缝的连接,另外,金融科技对于超低时延有非常严格的要求,FPGA通过GTF收发器可以实现20纳秒之内的数据传输,从而满足超低时延的要求。

Alveo UL3422还有两个网络端口,分别是连接10G和25G的规格,支持FPGA的相关操作。另外,应对金融服务对于时效性和准确性的高要求,Alveo UL3422也能够实现和外部单元的交互,确保获得精准的时间戳记。

Alveo UL3422加速卡支持算法和交易,其算法支持交易前的风险检测,减少错误的发生并且更好地满足合规要求,FPGA和DSP加速执行客户的交易策略,内置的DDR4 RAM可以存储订单簿信息和历史定价的数据,实现内存的迅速访问和存储。

UL系列加速卡在市场上一直保持领先地位,Alveo UL3422加速卡的推出,又扩大了AMD在市场上的领先优势。

解决方案支持所有各类交易场景

Shyam展示了AMD如何应对各种算法交易用例。他指出,在所有的这些用例当中,速度都是非常关键的,算法也比较复杂。无论何种场景,AMD的解决方案都能圆满应对,支持得金融机构在市场上立于不败之地。

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低于20纳秒的超低时延。这一类交易针对的是做市商和套利,其特点是求快,使用的数据量最低,算法也较为简单。Alveo UL3422以及Alveo UL3524可以满足这个领域的需求。

低于100纳秒时延的交易。这类交易对时延要求有所放松,算法复杂程度有所提高,数据量相对更大,支持更加深层次的历史模型的分析。从计算到内存的资源方面,Alveo V80 FPGA和自适应的SoC完全适配,较好地满足要求。

CPU交易。这是最传统的交易方式,其速度是低于1000纳秒,处理过程中数据主要是通过CPU的主机来进行处理和计算,数据传输通过NIC来实现。AMD 以Alveo X3522来支持这些低时延的CPU交易,EPYC甚至Ryzen处理器也都能够满足相关的工作负载和用例。

除了电子交易之外,Alveo UL3422加速卡在低时延相关的其他领域也有应用。在科研活动中,很多数据馈送的处理需要在交换机中来完成,若有一个交换机能够实现超低时延,也是非常重要的,而且确实需要这样超低时延的芯片能力。MD也看到了这样的趋势。

Alveo UL3422,以性价比优势服务全球市场

Alveo UL3422金融科技加速卡支持超低时延的交易执行,网络I/O的传输可以支持最快的交易反应速度。由于纤薄尺寸规格,极具性价比的部署,Alveo UL3422能够降低进入门槛,实现广泛采用,最终实现轻松的开发和快速的交易,参考设计、工具与生态系统的IP都已经推出,而且这款产品已经在量产中,将很快供应给用户。

Shyam总结说,“AMD提供了非常广泛的产品组合来支持全球的市场,包括金融科技领域的客户,也支持数据中心应用。“

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