超低时延2.34纳秒，满足金融系统高频交易需求，AMD发布新一代金融加速卡

2024-11-12

电子爱好者网报道(文章 / 面对金融业处理大量数据、即时交易的需要，黄晶晶)AMD 提供 CPU 到 FPGA 全套解决方案支持快速交易实施。在这些市场中，HFT(高频率交易)特别注重低时延，低时延是降低成本、获取利润的关键因素。

近日，AMD 推出 Alveo UL3422 加速卡，这是原因 AMD Virtex UltraScale FPGA 支持，它采用新颖的收发架构，具有硬化和优化的数据连接核，专为高速交易定制而设计。可以实现超低时延交易的执行，达到低于 3 纳秒的 FPGA 收发器的延迟和突破" tick-to-trade “性能，这就是现成的标准。 FPGA 无法实现的。AMD Alveo UL3422 为交易者、做市商和金融机构提供了一张薄型加速卡，优化机架空间和成本，旨在快速部署到这些服务器中。

高频率交易需求点

高频率交易是一种非常快速的算法。 tick-to-trade 交易。它使用非常复杂的算法和要求非常高的硬件。一般来说，它利用市场上非常小的差价和低效的市场，通过短期和高频交易获利。

所以，高频交易主要有三个特点，一是要求低时延，只有几个微秒可能就是从几百万美元到亏损的区别。第二，基础设施也很重要。要进行高频交易，往往需要在交易所租用服务器，这样才能实现交易所服务器的共置，从而获得优势。也有许多高频交易公司在交易所非常接近的区域或在交易所安排基础设施。对于高频交易而言，机架上服务器的数量也十分重要。第三，算法也能给高频交易带来优势，自适应计算也能帮助高频交易者实现监管合规，这对他们的效率也很重要。

Alveo UL3422 具有超低时延，而且更具性价比

Alveo UL3422 是 AMD Alveo 与一年前推出的超低时延加速卡产品组合的最新成员相比， Alveo UL3524，Alveo UL3422 设计更具性价比，而且能保持性价比 Alveo UL3524 有很多优点。

Alveo UL3422 具有精简功能集，和 Alveo UL3524 与卡片相比，它具有优化连接和板载内存。Alveo UL3422 加速卡降低了端口密度、板载内存和连接选项，但仍然使用相同的卡片。 AMD Virtex UltraScale VU2P FPGA 实现超低时延。

Alveo UL3422 加速卡具有 787K LUT ( 可编程逻辑 ) ，支持 PCIe 4.0 x8 该系统的总线，并且板载高达 16GB 内存。2个 QSFP-DD 模块提供了 10G、25G 网络端口；2个 ARF6 端口可连接多张卡片；PPS 时钟同步 1 一个输入接口，1 一个输出接口，可以与外部模块互动，获得精确的时间戳。尺寸规格很薄，全高，半长。（ FHHL ）适用于尺寸规格封装， 1U 提升机架空间可显著节约共置服务器的成本，也可灵活适用于服务器， 2U 和 4U 每个服务器卡的总数可以通过服务器配置来增加。

AMD 主要通过 GTF 为了达到极低的延迟目标，收发器。AMD 高级产品线主管自适应和嵌入式计算事业部 Shyam Chander 解析，GTF 和 GTY 这两种收发器的网络协议是一样的，但是 GTF 与以前相比，收发器 GTY 关于收发器性能的提高 7 倍，延迟从 16 纳秒降至仅限 2.34 纳秒，主要是完成最大硬化。而 tick-to-trade 这种延迟可以减少 40% 到 49%，相当于 14 纳秒（13.9 纳秒)，尤其对金融业的交易而言，这是一个巨大的优势。

Shyam Chander 进一步表示，GTY 收发器是可以存在的 Virtex UltraScale 其他所有纳米产品都可以有一些，包括 16 纳米。可是 GTF 仅仅是在 Virtex UltraScale VU2P FPGA 芯片上，一款专为极低时延市场开发的收发器，不管是什么， Alveo UL3422，或者之前推出的。 Alveo UL3524 基于这种芯片，可以支持超低时延的应用需求。

Alveo UL3422 加速卡可以用来支持算法，交易，FPGA 和 DSP 块可实现加速，可实施客户的交易策略，其内置 RAM DDR4可以快速浏览和存储内存，可以用来存储订单簿信息和历史定价的数据。

AMD 提供不同的加速卡产品组合，应用各种算法交易用例，主要分为三类。首先是延迟低于 20 超低时延纳秒 FPGA，这类交易对速度要求高，算法要求简单明了；Alveo UL3422 和 Alveo UL3524 等待商品可以满足这一需求。其次，延迟低于 100 低时延纳秒 FPGA，包含 FPGA 和自适应的 SoC，可以放松对时间的要求，提高算法的复杂性，增加数据的总数，进行更深层次的历史模型分析。Alveo V80 可以满足要求。

第3类是传统的 CPU 交易，延迟低于 1000 在处理过程中，纳秒数据主要通过 CPU 主机进行处理和计算，数据传输是通过主机进行处理和计算的。 NIC 实现的。Alveo X3522 能支持这些低延迟 CPU 交易，EPYC、锐龙能满足相关工作负荷和用例的需要。

加快生态合作，加快开发设计

Alveo UL3422 通过使用可用的基础设施生态系统解决方案和参考设计，加速卡通实现快速部署，从而为交易开发人员提供快速完成设计并投放市场所需的优势。这些解决方案由不断壮大的生态系统合作伙伴解决方案网络支持，提供这些解决方案 IP 为了实现交易解决方案的快速实施，开发框架。比如 Exegy 它是一家端到端前台交易解决方案提供商，可预建基础设施。 IP 能达到超低延迟，运行时堆栈和 API 还简化了开发。Hypertec 它是一家面向金融服务业的硬件、云和升值解决方案提供商，Xelera Technologies 它是一家面向高速网络技术和机器学习的公司（ ML ）使用的软件提供商，与 AMD 在高频交易中，合作有助于应对机器学习算法的延迟缺陷。

Alveo UL3422 选用 AMD Vivado 支持传统设计套件 FPGA 流程，并附有一套参考设计和性能标准， FPGA 设计者可以根据规范快速探索关键指标，制定定制的交易策略。

AMD 为开发者提供开源，并得到社区的支持 FINN 开发框架，使时间延迟降低 AI 该模型可以部署到高性能交易系统。FINN 项目采用 PyTorch 以及神经网络量化技术，旨在缩小 AI 在保持精确度的同时进行模型尺寸。FINN 编译器可以产生能量和 AMD FPGA 量化神经网络共同使用（ QNN ）硬件 IP 块。

总结

AMD 的 UL3422 正是因为市场上的客户需要快速的数据传输和合适的尺寸和合适的价格，这实际上是工作负荷和网络节点需求之间的平衡。除了金融技术，在科研活动中，很多数据的处理都需要在交换机中完成。如果有交换机可以实现超低延迟，这也是一个非常重要的要求。AMD 同样看到了这种应用趋势。

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