Fpga Baseado Em Sistemas De Negociacao




Fpga Baseado Em Sistemas De NegociaçãoShare This Page. Framework acelera o desenvolvimento de aplicacoes de sistemas financeiros de ultra baixa latencia. Desde o advento da negociacao eletronica, uma corrida pela velocidade se seguiu para construir as plataformas de negociacao mais rapidas e inteligentes. O tempo de resposta diminuiu de segundos para milissegundos para microssegundos A unidade para o tempo de resposta de microssegundo e sub-microsegundo simplesmente nao e possivel com o software tradicional ou arquiteturas de hardware simples, um fato que esta impulsionando a adocao da tecnologia FPGA de gate gate programavel em sistemas de latencia ultralow. To reduzir o risco envolvido no desenvolvimento de hardware O codigo de HDL de linguagem de descricao nativa em uma placa Ethernet FPGA ao mesmo tempo reduzindo o tempo de desenvolvimento, AdvancedIO foi pioneiro no uso de frameworks FPGA para comunicacoes 10GE 10 Gigabit Ethernet O conjunto de ferramentas de desenvolvimento AdvancedX expressXG fornece a infraestrutura necessaria para garantir a rapida implantacao de servicos financeiros e Permite a portabilidade perfeita para a ultima geracao o F FPGA cards.- Rafeh Hulays, PhD, Vice-Presidente, Desenvolvimento de Negocios, AdvancedIO Systems Inc. Additional Information. I leram sobre diferentes implementacoes de sistemas HFT em FPGAs. Minha pergunta e, o que parte dos sistemas HFT sao na sua maioria implementados em FPGAs hoje em dia Sao FPGAs ainda muito popular E apenas o manipulador de feed implementado no FPGAs Porque alguns destes sistemas descritos acima so tem um manipulador de feed implementado no FPGA, porque a estrategia muda muito, ou e muito dificil de implementar em FPGAs Outros afirmam que eles Tambem implementaram estrategias de negociacao em FPGAs ou usando NICs de alto desempenho em vez de FPGAs para construir sistemas de HFT Eu li sobre abordagens diferentes, mas acho que e dificil de comparar como a maioria dos resultados sao testados em diferentes conjuntos de entrada. 06.Here sa maneira de pensar sobre ele imagine que voce pode fazer algo em um ASIC, ou seja, diretamente em hardware No entanto, o processo de fabricacao e em si caro, e voce tem um projeto que voce cann Ot mudanca depois ASICs fazem sentido para tarefas predefinidas, como Bitcoin mineracao, bem conhecidos algoritmos de processamento de dados, etc Por outro lado temos CPUs comuns, bem como co-processador CPUs e GPUs que sao de uso geral, mas processar um pequeno em termos De instrucoes simultaneas conjunto de instrucoes em uma velocidade muito alta. FPGAs sao o meio termo Eles sao emuladores de hardware e, como tal, pode ser considerado 10 vezes mais lento do que o hardware real, mas ainda assim mais performant para operacoes concorrentes do que CPUs desde que voce e capaz de Utilizar o dado para espalhar sua logica em conformidade. Alguns usos de FPGAs sao. Video transcodificacao, por exemplo, decodificacao de video HD em TVs, bem como varios dados aquisicao boards. Fixed parsing estrutura de dados Regex parsing. Discrete simulacao do sistema, por exemplo, a simulacao do resultado de um cartao Game. Lots de aplicacoes adequadamente incorporado, como por exemplo, em aeroespacial ou investigacao cientifica. O problema com FPGAs para quant usa e que ele nao e tao bom para ponto flutuante calcu Em particular desde CPUs comuns ja estao otimizados para que com coisas como SIMD No entanto, para qualquer coisa de ponto fixo ou fixo-tamanho estruturas de dados, design FPGA permite configurar o dispositivo para fazer um monte de processamento ao mesmo tempo. Algumas coisas Feito na negociacao estao usando FPGA para manipuladores de alimentacao analisando diretamente do fluxo de rede, bem como a construcao de certas partes da estrutura de negociacao por exemplo, livros de encomendas em hardware, a fim de ser capaz de lidar com a estrutura de dados em rapida mudanca sem carregar o CPU. FPGAs principalmente Isto e particularmente em contraste com dispositivos como o GPGPU ou qualquer placa PCI-habitacao, como Xeon Phi que pagam penalidades de desempenho para obter dados para a partir do dispositivo Dito isto, DMA As opcoes estao melhorando a este respeito, too. FPGA s sao realmente nada mais do que os mesmos blocos de logica repetida uma e outra vez em todo o silicio, com opcoes configuraveis ??para Conectar os blocos de logica juntos Isso faz FPGA s muito bom - e rapido - em lidar com problemas repetitivos que podem ser descritos em um circuito de hardware que nao muda durante a operacao e voce pode ter literalmente milhares ou dezenas de milhares desses circuitos, Todos trabalhando em paralelo ao mesmo tempo, em apenas um FPGA. CPU s, por outro lado sao baseados em torno da ALU, que carrega instrucoes, carrega dados, opera sobre os dados, talvez armazena os resultados e, em seguida, faz tudo de novo CPU s, em seguida, sao muito bons - e rapido - em lidar com problemas que estao mudando continuamente - tanto em tamanho e no ambito e na alternancia entre diferentes tarefas Today's CPU ou nucleo tera dezenas de centenas de ALU s com oleodutos paralelos Para dados e instrucoes, o que os torna muito rapidos em problemas complexos que podem ser trabalhados em paralelo. Estes projetos tornam os FPGA mais rapidos em problemas mais simples que podem ser atacados com uma vasta arquitetura paralela - como a condensacao de varios feeds de dados em l Ou de disparar um pre-calculado comprar, vender ou cancelar em um preco que coincide com um determinado padrao CPU s sao mais rapidos em problemas mais complexos que exigem menos paralelismo, como o calculo da cesta de Compra, vende e cancela necessario para manter uma carteira ajustada ao risco ou integrando uma serie de fontes de precos e noticias de idade e qualidade variadas em indicadores de negociacao usados ??pelos comerciantes e pela administracao para decidir quais ajustes farao para o sistema de negociacao. Sao usados ??em HFT depende muito da arquitetura de determinada loja Eles sao os melhores utilizados executando tarefas simples, repetitivas, ampla e executa-los rapidamente CPU s sao uma faca suica que pode fazer mais nada, especialmente quando os requisitos estao mudando e as dimensoes de O problema nao e totalmente compreendido no inicio. Respondido Mar 11 14 as 17 10. Sua pergunta realmente nao faz muito sentido E como perguntar o quanto da fiacao na infra-estrutura de negociacao usa fibra optica e O quanto ele usa cobre A melhor resposta que podemos dar a voce e que um FPGA nao e uma bala magica. Esta e uma interpretacao incorreta do papel branco da Cisco s Ha muito pouco sobreposicao entre os casos de uso de troca de tecido e os de Uma FPGA. que parte de sistemas de HFT sao na maior parte implementados em FPGAs hoje em dia. Atualmente, FPGAs sao usados ??frequentemente em nossas impressoras e decodificadores de teve. responderam Mar 9 14 em 21 55. Eu quero destacar o sinal digital que processa o bloco de DSP com ALUs Hoje FPGAs tem centenas de blocos DSP programaveis ??a maior com milhares. Agora, de repente, voce tem milhares de pequenos processadores a sua disposicao, todos capazes de executar calculos em paralelo Isso e muito mais do que paralelismo fornecido pelo Xeon Phi ou GPUs Na verdade, se voce esta fazendo modelos de preco de opcoes ou modelagem de risco estocastico em FPGA, voce pode obter mais de 100 vezes mais desempenho em comparacao com as ultimas GPUs e ainda mais em comparacao com as ultimas CPU. Along com o bloco DSP Ks, o outro fator principal neste ganho de desempenho e o cache de memoria FPGA tem built-in RAM distribuida que e extremamente rapido, permitindo que a largura de banda de 100TB s para ser alcancado em nivel de datapath. Usando hoje s FPGAs para estrategias de algo da grande e massivamente concorrente Computar recurso que e capaz de dar 100 a 1000 vezes aumentar o desempenho em comparacao com GPUs ou CPUs A principal ressalva e que voce teria que se tornar proficiente em escrever em Verilog ou VHDL. Sanjay Shah CTO Nanospeed. answered 05 de agosto 14 em 18 05. Uma variedade de processadores poderosos e de muitos nucleos estao comecando a entrar no espaco de aceleracao de hardware que anteriormente era completamente propriedade de FPGAs. Empresas como Tilera, Adapteva e Coherent Logix fornecem esses processadores aqui nos EUA, com o Enyx da Franca Tambem fazendo inroads. The verdadeira medida de eficacia destes processadores massivamente paralelo reside na maturidade de suas ferramentas de software que e onde o usuario em potencial deve concentrar sua atencao Ninguem quer programar ou depurar dezenas ou centenas de nucleos usando tecnicas manuais Claro que, e obvio que a largura de banda de IO e tao importante. Na minha experiencia pessoal neste espaco eu vejo a adocao de clientes de processadores Logix Coherent como co-processadores ou hardware Aceleradores para aceleracao de algo de linguagem C Ao desfrutar do ciclo de design rapido de um ambiente baseado em C, programadores de algo podem ajustar o codigo para o seu conteudo de coracoes e nao se preocupar com a codificacao de HDL caro e tempo intensivo para FPGAs. The particionamento ideal e ter FPGAs fazer o que Eles fazem melhor - operacoes repetitivas fixas - e tem processadores de muitos nucleos fazer o que eles fazem melhor acelerar a produtividade de desenvolvedores de algo e velocidade de execucao. John Irza, Gerente de Desenvolvimento de Negocios, Coherent Logix, Inc. Audido 6 de agosto 14 em 0 42.Nearly todos HFT Lojas usam arquitetura FPGA Estes dispositivos precisam ser substituidos frequentemente como rapidamente sao ultrapassados ??pelas ultimas melhorias em velocidade, oleodutos, paralelismo, etc A menos que voce esta re Ady investir 2M por ano, descobrir uma outra estrategia Lote de caras fazendo movimentos de preco diario com caneta e papel estao fazendo bilhoes em Omaha, NB. answered Jul 28 16 at 10 31.Your Answer.2017 Stack Exchange, Inc. Desenvolver um FPGA Com o Modulo LabVIEW FPGA eo NI FlexRIO. FPGAs otimizam os sistemas de negociacao em nivel de rede Eles podem ajudar a gerar e processar dados de rede, descarregando assim certas tarefas de software. O Desafio Eventos de alta volatilidade como o 6 de maio, 2010 Flash Crash levou o US Securities and Exchange Committee SEC ea Comissao de Negociacao de Futuros de Mercadorias dos EUA CFTC para mandar verificacoes de risco e seguranca ser implementado no processo de negociacao eletronica Latencia e determinismo sao indicadores-chave de desempenho de sistemas de negociacao eletronica. A Solucao Usando o NI LabVIEW FPGA e hardware NI FlexRIO para desenvolver rapidamente uma computacao de alto desempenho HPC, determinista, de baixa latencia, baseada em FPGA interruptor de matar que permite que um comerciante Para cancelar suas ordens abertas. A maioria de negociar conservado em estoque e conduzida eletronicamente. Os periodos maximos de troca fornecem as melhores oportunidades negociando para lucros, mas igualmente apresentam o risco o maior para perdas potenciais. Se a um ponto em que os sistemas de negociacao diminuem e se tornam ineficazes. Figura 1 Mensagens de pico de um minuto agregadas por segundo. Operacoes de alta frequencia HFT esta impactando a dinamica do mercado e gerando debates interessantes 1 Independentemente de uma empresa se envolver em HFT, Proteger seus ativos de eventos como o Flash Crash de 6 de maio de 2010 2 E possivel que uma empresa comercial usando um campo de porta programavel matriz FPGA-base cancelar sistema poderia ter saido do mercado mais rapido do que qualquer outra empresa comercial, reduzindo assim Perdas ver Figura 2. Figura 2 Media Industrial Dow Jones em 6 de maio de 2010 Flash Crash. The FIX Protocolo. Financas empresas comunicam mercado e comercio de dados v Tais como o Financial Information eXchange FIX Protocol, um padrao de mensagens de transacao de troca de valores mobiliarios em tempo real, administrado pelo FIX Protocol Limited FPL, um organismo internacional de normas sem fins lucrativos de membros do setor de servicos financeiros, incluindo instituicoes de Buy-side, , Fornecedores, ECNs trocas, reguladores e outras associacoes comerciais FIX engine software processa e gera mensagens de FIX QuickFIX e o mecanismo FIX de fato open-source As empresas financeiras usam QuickFIX e comercial FIX closed-source engines. Financial empresas estao se voltando para HPC tecnologia para Fornecem uma vantagem extra sobre seus concorrentes Cada nivel de software e otimizado e, nos ultimos anos, as empresas estao otimizando suas opcoes de sistema de negociacao usando hardware reconfiguravel. FPGAs Reconfigurable Hardware. FPGAs otimizar sistemas de negociacao em nivel de rede Eles podem ajudar a gerar e processar Rede, descarregando assim determinadas tarefas do software Financi As empresas mais comumente usam FPGAs no mercado de manipulacao de dados 3 FPGAs, que podem ter ate 1.000 nucleos 4 para processamento de dados paralelo, nao tem OS e instrucao de busca jitter 5.FPGAs sao programados usando uma linguagem de descricao de hardware HDL como Verilog ou VHDL Nem todos os algoritmos podem ser implementados em um FPGA, que e parcialmente devido a natureza de FPGAs e em parte devido a HDL sendo de baixo nivel HDL requer mais conhecimento de hardware de destino do que linguagens de programacao tradicionais, como ANSI C ou C tambem, HDL codificacao pode resultar em Tres a cinco vezes mais tempo de desenvolvimento se o algoritmo pode ate mesmo ser implementado em um FPGA Essas linguagens sao dificeis de aprender e resultar em arquivos de codigo fonte muito longo que muitas vezes realizam muito pouco com muito esforco O protocolo FIX e baseado em sequencia e pode beneficiar Grandemente de um FPGA porque as funcoes da corda estao entre o menos eficiente em um CPU. A plataforma de tecnologia. Porque PXI e baseado em tecnologias padrao do PC tais como Windows e PCI, int Egrating PXI nestes sistemas e semelhante a integra-los com um PC O barramento PXI combina o barramento PCI de alta velocidade com sincronismo e sincronizacao O barramento de disparo PXI consiste em oito linhas de barramento de gatilho compartilhado, um gatilho de estrela de baixa inclinacao e um Relogio de referencia do sistema de 10 MHz Estas caracteristicas de sincronizacao podem passar o trigger, clock e outros sinais entre os modulos PXI para fazer medicoes precisas e de alto desempenho. NI FlexRIO e uma plataforma de hardware reconfiguravel baseada em PXI e PXI desenvolvida pela NI que possui duas partes NI Modulos FlexRIO FPGA e modulos adaptadores NI FlexRIO Juntos, este hardware forma um sistema de hardware reconfiguravel de alto desempenho que voce pode programar com o LabVIEW FPGA mesmo se voce nao tiver conhecimento de design HDL. O LabVIEW FPGA do NI LabVIEW FPGA oferece uma abordagem grafica Para o desenvolvimento de logica FPGA Voce pode programar algoritmos financeiros complexos em FPGAs sem profundidade de conhecimento de design digital ou automatizacao de projeto eletronico complexo ferramentas EDA O LabVIEW e perfeitamente adequado para a programacao em FPGA porque representa de forma intuitiva o paralelismo de FPGA inerente. Figura 3, como o LabVIEW FPGA, reduz o tempo de desenvolvimento sem comprometer os ganhos de desempenho do FPGA. , O LabVIEW FPGA usa tecnicas de geracao de codigo para sintetizar o ambiente de desenvolvimento grafico para hardware FPGA, que em ultima instancia executa as ferramentas de sintese FPGA LabVIEW FPGA single-cycle Timed Loops SCTL fornecer determinismo garantido para executar dentro de um periodo especificado de pelo menos 40 MHz Esta aplicacao Um SCTL executando em 125 MHz Voce pode usar hardware personalizado para criar tempo exclusivo e rotinas de disparo ultra-alta velocidade de controle de interface para protocolos digitais e aplicacoes que exigem alta confiabilidade de hardware de velocidade e determinismo apertado Para esta aplicacao, LabVIEW FPGA cria um protocolo - Figura 4 Modulo NI FlexRIO FPGA. Um corretor-negociante e conectado a uma troca As mensagens de comercio entre o corretor-negociante ea troca usam o formato de protocolo de FIX O corretor-negociante submete ordens, que a troca procura combinar Todas as ordens do corretor-negociante estao abertas ate uma correspondencia A ordem entra na troca As ordens correspondentes sao enviadas de volta ao corretor como executadas Em algum ponto, o corretor-dealer detecta um evento, resultando em uma necessidade de cancelar todas as ordens abertas Supondo que o evento detectado causara muitos outros corretores Figura 5.Figura 5 Broker-dealer mantendo uma conexao com uma troca usando mensagens FIX A troca tambem esta conectada a outros mercados e aceita ordem de Estes tambem Em um evento de gatilho especial, o corretor-negociante envia uma serie de ordens de cancelamento para a troca para obter a ordem fora do mercado o mais rapidamente possivel. Este sistema usa dois computadores conectar Ed diretamente atraves de um cabo Ethernet cruzado Os computadores comunicam usando FIX 4 2, executando sobre TCP IP em 1 GB s Ambos os computadores estao executando o Microsoft Windows XP em CPUs Intel x86 Um computador representa o corretor e o outro e a troca O corretor - O comerciante envia a troca varias ordens de compra ou venda que nao executam Apos a deteccao do gatilho, o corretor-revendedor envia mensagens de cancelamento de ordem FIX para todas as ordens abertas Figura 6Figura 6 QuickFIX em operacao normal com a placa de interface de rede FPGA Eventos sao disparados Diretamente dentro do FPGA, que gera Solicitacoes de Cancelamento de FIX e as coloca dentro de pacotes TCP IP validos de uma sessao de FIX existente mantida pelo Engenheiro QuickFIX. O Corredor-Negociante de Computador. O sistema de corretor-revendedor e um computador conectado a um NI de 5 slots Chassis PXI-1033 com controlador MXI-Express integrado Duas placas PXI estao conectadas ao chassi PXI, um modulo NI FPX NI FPX NI PXI-7953 com FPGA Xilinx Virtex-5 LX85 e NI PXI-6070E dat Um dispositivo DAQ de aquisicao O modulo NI FlexRIO possui um adaptador Gigabit Ethernet Gigas de Prevas Mimas, que tem dois conectores 8P8C O adaptador NI FlexRIO e Prevas Mimas combinam para funcionar como o cartao de interface de rede do corretor-distribuidor Todo o trafego de rede passa pelo modulo NI FlexRIO e um Do adaptador Gigas Ethernet Majas Gigas da Prevas, a outra porta nao e utilizada para esta aplicacao. O adaptador Prelas Mimas tem um chip PHY que converte sinais eletricos 8P8C de entrada em quadros Ethernet e vice-versa. Os quadros Ethernet entram no Xilinx Virtex-5 LX85 FPGA Em bytes U8.Figura 7 O Prevas Mimas Conectado ao Modulo NI FlexRIO. Em condicoes normais, o modulo NI FlexRIO FPGA envia os dados de quadro Ethernet da camada 2 para fora atraves do adaptador Prevas Mimas e, passando-o para o barramento PXI, Que e acessivel pelo NI reconfiguravel IO RIO driver-interface de programas. QuickFIX normalmente interfaces com funcoes Winsock, que interface com uma pilha de TCP de TCP de origem fechada do Windows Bec Ause e closed-source, nao pode interface para os drivers RIO, entao este aplicativo usa lwip, uma fonte aberta IP TCP pilha Nos modificamos todas as chamadas QuickFIX para Winsock para chamar a pilha TCP IP lwip, que modificamos para interface com Os drivers RIO. Nos usamos um dispositivo DAQ PXI-6070E para receber e transferir o gatilho cancelar-ordens Uma das linhas de RTSI de integracao de sistema em tempo real PXI fez uma conexao eletrica direta entre o cartao DAQ e o modulo FPGA de NI FlexRIO Conectamos um Externo para uma das entradas digitais do dispositivo DAQ de modo que, quando pressionado, o modulo FPGA leia um sinal digital O hardware le o sinal sem ajuda do computador ou do software. Computador de troca. O computador de troca e composto por outro computador que executa uma entrada nao modificada Versao do QuickFIX em execucao no modo de servidor A interface de rede e feita atraves da porta nativa Gigabit Ethernet Sua funcao e manter uma ordem aberta ate que um correspondente chegue ou a ordem seja cancelada. As ordens do nullatching sao introduzidas no programa do QuickFIX do corretor-distribuidor Envia-os ao computador da troca, que as prende como ordens abertas O programa QuickFIX do corretor-negociante mantem uma lista de suas ordens abertas Sempre que algum aspecto das mudancas abertas das ordens na corretor - O FPGA recebe uma copia das informacoes de cancelamento para cada ordem aberta Abaixo esta uma amostra FIX 4 2 ORDER SINGLE tag 35 D mensagem em offset hex e caracteres legiveis only. Figure 8 Uma amostra FIX 4 2 ORDER SINGLE tag 35 D mensagem Em offset hex e os caracteres readable. Figura 9 Uma amostra FIX 4 2 ORDER CANCEL REQUEST tag 35 F mensagem em offset hex e os caracteres legiveis. Pressionar o botao conectado ao PXI-6070E DAQ dispositivo gera um cancelar-ordens gatilho O FPGA gera Uma mensagem de cancelamento de ordem FIX para cada ordem aberta As mensagens FIX sao injetadas na sessao TCP ao vivo entre o corretor e maquinas de troca O computador de troca recebe as mensagens de cancelamento de ordem FIX e, nao rea Lizar que essas mensagens foram criadas pelo FPGA e nao por QuickFIX no computador do corretor, ele cancela todas as ordens referenciadas como se o corretor o instruiu a faze-lo. Para todo o trafego FIX normal, o aplicativo QuickFIX lida com cada mensagem FIX Quando o evento de trigger ocorre, o FPGA lida com todas as tarefas de software QuickFIX e TCP IP, gerando as mensagens FIX, segmentos TCP e pacotes IP. A medida que a carga final se transfere para o PHY, o modulo FPGA calcula a trama Ethernet e verificacao de redundancia ciclica CRC. FPGA tecnologia estabelecida para dados de mercado 3 agora e relevante para aplicacoes como a geracao de mensagens comerciais O volume de comercio e os aumentos de dados estao superando a tecnologia do sistema de negociacao As empresas financeiras buscam otimizar o comercio Sistema e, ate recentemente, tem se concentrado em software. With otimizacao de hardware vem a atracao de criar o mundo s mais rapido e mais determinista de negociacao O PXI de plataforma aberta pode integrar o processamento e a geracao de dados de rede baseados em FPGA e os carimbos de tempo IEEE 1588v2 2008 a partir de uma fonte de tempo GPS para medicoes de latencia PXI Express Os modulos FPGA podem comunicar-se eficientemente entre si sem um processador central de acolhimento, utilizando transmissao de dados peer-to-peer para sistemas de negociacao multi-FPGA. As empresas financeiras podem agora optimizar o software e o hardware do sistema de negociacao para uma maior diferenciacao e aumento da competitividade.2 CFTC e SEC, Em relacao aos Eventos de Mercado de 6 de maio de 2010 - Relatorio dos quadros da CFTC e da SEC ao Comite Consultivo Conjunto sobre Assuntos Regulatorios Emergentes, 30 de setembro de 2010.5 Scott Sirowy e Alessandro Forin, Microsoft Research, Fast September 2008.Check Out o LabVIEW em Financas NI Community Page. View um tutorial sobre Precos Opcao.