首頁 > FPGA
HyperQ
Alink
概述
Hyper-Q 和 Alink 是目前唯二支持台灣證券交易所的 FPGA 產品。無論是在市場交易或 FIX 交易中，它們都已上線多年，是成熟的產品。我們的研發團隊成員來自知名的晶片設計公司。這是台灣首例成功將 FPGA 與金融交易結合的案例。
Hyper-Q 是台灣股市的伺服器，它透過 FPGA 處理封包，幾乎可以完成處理後的封包結構，而不會消耗延遲（僅消耗 PCIE 處理時間），使用戶能夠更輕鬆地連接 API。
Alink 是一款 Tick-to-Trade 解決方案，它結合了報價獲取和下單功能。下單延遲低於 1 微秒。透過使用 Alink API，使用者可以輕鬆地在用戶空間擴展其機密策略代碼，並將訂單發送到 Alink-O（一個 FIX 網關加速器），由其負責加速訂單到交易所的傳輸。
首個面向台灣證券交易所（TWSE）的FPGA市場數據加速解決方案。
HYPER-Q是首款台灣證券交易所（TWSE）資料輸入產品，可即時接收TWSE資料包，並以比軟體快10倍的速度直接將資料寫入主記憶體。資料包會針對每個市場進行複製，使用者可根據CPU核心數選擇資料包的訂閱方式。
透過 API，開發人員可以輕鬆適應 HyperQ API，從而節省開發時間並有效地擴展關鍵功能。
HYPER-Q在金融領域的優勢
超Q架構
並行計算是一種計算方式。透過並行計算，可以同時處理多個計算任務或多個執行程序。通常，複雜的計算任務可以分解成更小的工作項，然後透過平行計算同時處理這些小工作項。並行計算有多種形式：位元級並行、指令集級並行、資料並行和任務並行。長期以來，平行運算一直應用於高效能運算領域。 FPGA 在平行運算方面表現出色，並且可以擴展到其他解決方案，這些都是 FPGA 的優勢所在。
透過HYPER-Q技術，FPGA將對報價資料進行過濾，僅將最佳的五個市場價格和交易詳情透過DMA傳輸到主記憶體；同時，簡化的報價資料結構使用戶能夠根據CPU結構更有效率地處理資料。
HyperShark 的市場解決方案 HYPER-Q 專為台灣證券交易所設計。該產品的資料過濾、資料解碼以及從 DMA 到主記憶體的整個設計均由 FPGA 完成。透過簡化資料包結構，用戶空間可以實現更高的效率和更低的延遲。
我們在 FPGA 上使用純 Verilog 編程，Verilog 是一種底層硬體語言，目前是最有效的選擇。
我們為 FPGA 解決方案建立了一個非常獨特的測試環境，可以精確測量每個資料包的確切延遲時間。
我們從積體電路設計公司招募了專業人士，他們中的大多數人了解金融市場的特點，也知道如何解決瓶頸問題。
我們深諳如何找到軟硬體的最佳平衡點。根據我們多年的經驗，將所有解決方案整合到硬體中並非總是最佳方案。
首先，硬體開發週期長。其次，成本高昂，因此將FPGA放置在最有效的位置至關重要。
Alink 系統由兩個 FPGA 子系統組成：Hyper-Q / Alink-O。
Hyper-Q 負責解析來自股票交易所（TWSE）的 UDP 封包，進行過濾和解碼，形成精簡的報價結構，並將其傳遞到主記憶體供軟體使用。這部分內容可參考 Hyper-Q 的詳細介紹。
Alink-O 主要透過 FPGA 處理訂單，Alink-Q 的任務包括風險檢查、FIX 格式轉換和向交易所發送訂單，此外，執行報告和副本也包含在 FPGA 功能中。
Alink-O 本身可以被描述為一個 FIX 閘道加速器。
低延遲
Verilog是一種底層程式語言。在FPGA相容的程式語言中，Verilog相比其他語言有著很大的優勢。 Alink系統完全是用Verilog寫的。
平行處理
FPGA 可以同時接收和處理資料。它並行處理網路資料包，縮短資料包的等待時間。當資料包透過 DMA 傳輸到主記憶體時，市場資料會被複製三次，以加快策略程序的運行速度。
FPGA負責處理FIX格式及其轉換，並與FIX網關串聯實現FIX協定。在1億位元組環境下，整體處理速度僅300奈秒。
每筆買賣訂單都會檢查配額和庫存狀況。
此連結系統從接收市場資料到下單僅需1.1微秒的內部處理時間，且不包括策略執行時間。例如，採用相同架構的軟體所需時間至少縮短了10至25微秒。
Alink 系統中的功能
靈活的設計
經紀人的支援需求
系統穩定性考量
FPGA研發面臨的困難以及金融領域的挑戰。
實驗室、模擬產品和硬體設備的成本，加上軟硬體的研發費用，比純軟體研發的成本高出數倍。
為了提高FPGA專案的成功率，需要跨領域合作，包括金融和FPGA技術。這需要軟硬體專家共同協作、測試和驗證。然而，精通Verilog程式設計以及軟體和韌體的專家卻很難找到。
產品進展順利
與軟體相比，Verilog 實現相同功能可能需要 10 倍的編程量。 Alink 是一款完全使用 Verilog 開發的 FPGA 產品。該產品需要成熟穩定，因此程序量和難度都更高。
研發很困難
測試模擬程式需要涵蓋Verilog模擬器和軟體驗證測試。載體的兼容性測試也需要考慮，驗證中需要檢查的問題類型相對複雜。
該產品已上線銷售，擁有實際應用經驗，是一款成熟的產品。
它完善了模擬交易環境
最穩定的FPGA解決方案經歷了各種市場狀況的考驗。
