中科驭数|解决方案

金融交易场景超低时延开发底座解决方案

方案背景

随着中国资本市场的高速发展，资本规模和流动性急剧增大，同时数字经济时代金融科技快速发展，证券交易模式随之发生巨大的变化，证券交易市场机构化、专业化和算法化的趋势越发明显；券商交易系统已经步入纳秒级交易时代，时延需求愈发严苛，对快速获取行情信息、策略计算加速和快速报单更加强烈，对时延性能愈发严苛；不断降低交易系统的延迟成为投资机构所追求的主要目标。金融机构广泛借鉴海外成熟的FPGA硬件加速交易经验，不断探索适合国内金融市场的硬件加速技术。面向金融计算交易领域，针对投资机构要求超低时延、极致性能和稳定可靠的场景，中科驭数引入NDPP超低时延数据处理开发平台，提供基于NDPP超低时延开发底座的金融交易解决方案，通过NDPP超低时延软硬异构技术实现行情、策略计算和交易加速，可以提高整个交易系统的执行效率和响应速度从而提高交易吞吐量；同时行情加速可以更快速地将市场行情传递给交易者，减少信息传递的滞后和误差，提高市场信息的透明度和公平性，有利于提高市场的稳定性和健康发展，为金融证券期货交易市场赋能。

行业痛点

交易链路性能瓶颈

传统的软件技术及软件为核心的软硬件加速已经很难满足投资机构对于交易链路的低延迟性能需求；如何在金融交易领域应用好具有纳秒级数据解析、动态可编程、低功耗、安全稳定、可扩展等特性的FPGA技术，成为券商/机构等交易参与者的主要痛点。

交易规则不断变化

随着算法和程序化交易的广泛使用，引发了系统性风险控制的担忧，更加严格的监管措施要求和加强风控能力建设，监管收紧使风控规则不断变化，复杂度与日俱增，规则的部署和维护成本将逐步升高；同时，对合规检测有覆盖全面的考验。

系统算力受限

投资机构的交易策略依赖于海量优质数据的计算分析，越是优质的模型越需要强大的算力来驾驭，传统CPU算力已经无法支撑复杂模型的快速运转；并随着市场不断变动需动态更新策略算法，硬件加速在满足低时延的同时需要具备敏捷开发和快速迭代的能力。

海量数据处理

证券期货核心交易业务系统需实时处理来自网络传输的海量数据任务，传统CPU多核处理严重超荷负载，难以支撑并提供高效、稳健的低时延交易；核心交易系统的处理能力、稳定性和网络数据传输时延性能有待提升。

解决方案描述

本方案基于NDPP研发平台作为交易业务硬件加速底座，利用DPU加速卡大规模并行计算能力，通过NDPP敏捷二次开发，券商或投资机构自主进行业务逻辑(如策略推理)的高层次综合开发，DPU为CPU提供数据处理加速，实现交易全链路行情、策略和报单等各个业务模块的硬件加速；同时，交易链路各系统可通过低时延网络DPU卡KPU SWIFT^®-2200N来大幅降低网络延迟，从而提高整个系统的海量数据处理能力和稳定性，并确保数据完整性。

方案特点

超低时延MAC

超低时延LightningMAC技术，单向穿透时延低至55ns，实现了DPU加速卡网络传输数据的超低时延能力，达到纳秒级别行情加速和报单加速、性能业界领先。

超低时延DMA

极速数据交互LightningDMA技术，单向穿透低至230ns，通过DPU与CPU之间高效数据传输，实现全链路行情、策略、报单及风控超低时延和超高性能。

敏捷二次开发平台

NDPP支持灵活的硬件二次开发(兼容RTL、HLS)、提供硬件FDK和软件SDK，预留空白逻辑区域可对行情、策略和报单等业务深度定制化开发，满足客户个性化灵活定制业务的需求。

强大的网络卸载能力

采用芯片级网络卸载引擎NOE，实现软硬异构的TCP/UDP加速，网络卸载可扩展，支持应用层卸载和自定义卸载，为业务的卸载提供网络支撑。

持续丰富的IP核参考设计

提供灵活定制化产品服务和持续丰富的金融行业IP核参考设计，帮助客户快速上手业务级二次开发，满足客户个性化定制业务需求。

便捷易用、高效运维

提供开发平台套件FDK，支持已有硬件加速业务平滑迁移；支持远程固件升级、加速卡状态监控，丰富的日志能力和Debug调试工具，实现高效运维，有效降低综合维护成本。