AMD推出為超低時(shí)延電子交易專(zhuān)屬打造的基于FPGA的加速卡

AMD近日宣布推出 AMD Alveo? UL3524 加速卡，這是一款面向超低時(shí)延電子交易應(yīng)用設(shè)計(jì)的新款金融科技（ fintech ）加速卡。Alveo UL3524 已由領(lǐng)先的交易公司進(jìn)行了部署，并且支持多種解決方案合作伙伴產(chǎn)品，能夠?yàn)樽誀I(yíng)交易商、做市商、對(duì)沖基金、經(jīng)紀(jì)商和交易所提供一流的 FPGA 平臺(tái)，以納秒（ ns ）速度進(jìn)行電子交易。

較之上一代 FPGA 技術(shù)，Alveo UL3524 帶來(lái)了 7 倍的時(shí)延提升^[1]，從而達(dá)到小于 3 納秒的 FPGA 收發(fā)器時(shí)延^[2]，加速交易執(zhí)行。其由定制的 16nm Virtex? UltraScale?+ FPGA 提供支持，采用新穎的收發(fā)器架構(gòu)，其具備硬化且經(jīng)過(guò)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)連接核，以實(shí)現(xiàn)突破性能。通過(guò)在量產(chǎn)平臺(tái)上將硬件靈活性與超低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，Alveo UL3524 能夠比傳統(tǒng) FPGA 替代方案更快實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)收斂與部署。

AMD Alveo UL3524加速卡

AMD產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Hamid Salehi表示：“在超低時(shí)延交易中，1 納秒即可決定交易的盈虧。Alveo UL3524 加速卡由 AMD 超低時(shí)延 FPGA 收發(fā)器提供支持，專(zhuān)為給我們身處金融市場(chǎng)的金融科技客戶(hù)帶來(lái)可觀的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而打造。”

硬件靈活性以及人工智能賦能的交易策略

Alveo UL3254 采用 64 個(gè)超低時(shí)延收發(fā)器、78 萬(wàn)個(gè) FPGA 架構(gòu)查找表（ LUT ）以及 1,680 個(gè)數(shù)字信號(hào)處理（ DSP ）計(jì)算片，旨在加速硬件中的定制交易算法，令交易商能夠根據(jù)不斷演進(jìn)的策略和市場(chǎng)條件定制其設(shè)計(jì)。該產(chǎn)品為采用 Vivado? 設(shè)計(jì)套件的傳統(tǒng) FPGA 流程所支持，配套提供一套參考設(shè)計(jì)和性能基準(zhǔn)，使 FPGA 設(shè)計(jì)人員能夠快速探索關(guān)鍵指標(biāo)并根據(jù)規(guī)范開(kāi)發(fā)定制交易策略，并得到 AMD 領(lǐng)域?qū)＜业娜蛑С帧?/p>

為了簡(jiǎn)化人工智能（ AI ）在算法交易市場(chǎng)中日益普遍的采用，AMD 為開(kāi)發(fā)人員提供了開(kāi)源且受到社區(qū)支持的FINN 開(kāi)發(fā)框架。通過(guò)使用 PyTorch 和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)量化技術(shù)，F(xiàn)INN 項(xiàng)目令開(kāi)發(fā)人員能夠在縮小 AI 模型尺寸的同時(shí)保持準(zhǔn)確性、編譯到硬件 IP 以及將網(wǎng)絡(luò)模型集成到算法的數(shù)據(jù)路徑中，帶來(lái)低時(shí)延性能。作為一項(xiàng)開(kāi)源計(jì)劃，該解決方案為開(kāi)發(fā)人員賦予了靈活性與可及性可，可隨項(xiàng)目演進(jìn)獲取最新技術(shù)進(jìn)展。

實(shí)現(xiàn)不斷壯大的超低時(shí)延金融科技解決方案生態(tài)系統(tǒng)

Alveo UL3524 及專(zhuān)屬打造的 FPGA 技術(shù)使戰(zhàn)略合作伙伴能夠?yàn)榻鹑诳萍际袌?chǎng)構(gòu)建定制解決方案和基礎(chǔ)設(shè)施。目前可供使用的合作伙伴解決方案包括來(lái)自 Alpha Data、Exegy 和 Hypertec 的產(chǎn)品。

為 Alveo UL3524 加速卡提供支持的 AMD Virtex? UltraScale+ VU2P FPGA 使 Alpha Data 的超低時(shí)延設(shè)備成為可能。

Alpha Data總經(jīng)理David Miller表示：“AMD 的新款 Virtex UltraScale+ FPGA 為超低時(shí)延交易和網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了跨越式改進(jìn)。我們開(kāi)發(fā)的 ADA-R9100 機(jī)架式設(shè)備使客戶(hù)能夠輕松地充分發(fā)揮全新 AMD FPGA 器件的全部潛力?！?/p>

Exegy 作為端到端前臺(tái)交易解決方案提供商，正在利用其 nxFramework 為 Alveo UL3524 卡提供支持。nxFramework 是一種軟件與硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境，專(zhuān)為在金融行業(yè)內(nèi)創(chuàng)建和維護(hù)超低時(shí)延 FPGA 應(yīng)用定制而成。  

Exegy FPGA解決方案總監(jiān)Olivier Cousin表示：“通過(guò)結(jié)合 AMD 開(kāi)創(chuàng)性的超低時(shí)延 FPGA 技術(shù)與 Exegy 在資本市場(chǎng)的專(zhuān)長(zhǎng)，我們得以提供一款綜合全面的解決方案，應(yīng)對(duì)構(gòu)建未來(lái)交易基礎(chǔ)設(shè)施所需面臨的日益增多的優(yōu)化問(wèn)題?！?/p>

針對(duì) Alveo UL3524，Hypertec 借助定制冷卻系統(tǒng)優(yōu)化了其 ORION HF X410R-G6 高頻服務(wù)器，使之部署在 1U 服務(wù)器尺寸規(guī)格中。  

Hypertec產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)David Lim表示：“Hypertec 工程師專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了 HF X410R-G6，以充分施展 Alveo UL3524 平臺(tái)的功能和速度，使我們的解決方案能夠滿(mǎn)足低時(shí)延任務(wù)極其嚴(yán)苛的需求。”

AMD Alveo UL3524 加速卡目前已投入量產(chǎn)，并向全球金融服務(wù)客戶(hù)供貨。

[1] 截至 2023 年 8 月 16 日，AMD 性能實(shí)驗(yàn)室使用 Vivado? Design Suite 2023.1，對(duì)運(yùn)行在 Vivado Lab（硬件管理器） 2023.1 上的 Alveo UL3524 加速卡進(jìn)行了測(cè)試?；?GTF 時(shí)延基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)配置，可在內(nèi)部近端回送模式下啟用 GTF 收發(fā)器。GTF TX 和 RX 時(shí)鐘在大約 644MHz 的相同頻率下工作，相移為 180 度。GTF 時(shí)延基準(zhǔn)設(shè)計(jì)通過(guò)鎖存單個(gè)空閑運(yùn)行計(jì)數(shù)器的值來(lái)測(cè)量硬件中的時(shí)延。時(shí)延即為 TX 數(shù)據(jù)在 GTF 收發(fā)器處鎖存的時(shí)間與其在路由回 FPGA 架構(gòu)之前在 GTF 接收器處鎖存的時(shí)間之間的差值。時(shí)延測(cè)量不包括協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)、協(xié)議幀、可編程邏輯 (PL) 時(shí)延、TX PL 接口設(shè)置時(shí)間、RX PL 接口時(shí)鐘輸出、包飛行時(shí)間和其它時(shí)延來(lái)源?；鶞?zhǔn)測(cè)試運(yùn)行了 1,000 次，每次測(cè)試 250 幀。引用的測(cè)量結(jié)果基于 GTF 收發(fā)器“RAW 模式”，其中收發(fā)器的物理介質(zhì)連接子層 (PMA) 將數(shù)據(jù)“按原樣”傳遞到 FPGA 架構(gòu)。時(shí)延測(cè)量結(jié)果在此配置的所有測(cè)試運(yùn)行中保持一致。系統(tǒng)制造商可能會(huì)修改配置，因此產(chǎn)生不同的結(jié)果。ALV-10

[2] 基于 Virtex UltraScale+ GTY 收發(fā)器與超低時(shí)延 GTF 收發(fā)器的仿真比較。