一种期权定价硬件加速器制造技术

针对传统期权定价方法采用软件实现、计算性能难以得到保证的技术问题，本发明专利技术提供一种期权定价硬件加速器，由标的资产价格预测模块，单路径贴现盈利收益计算模块和平均贴现盈利收益计算模块组成；标的资产价格预测模块负责完成一次对标的资产价格预测的蒙特卡罗模拟，得到标的资产价格预测值；单路径贴现盈利收益计算模块负责根据标的资产价格预测值，计算出本次蒙特卡罗模拟的贴现盈利收益预测值。平均贴现盈利收益计算模块负责将每次蒙特卡罗模拟所产生的贴现盈利收益累加，然后计算贴现盈利收益的平均值，该值即为期权的盈利收益估计值。相对于软件实现，本发明专利技术具有高性能、低硬件资源消耗、易于并行化的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种期权定价硬件加速器
本专利技术涉及高性能计算领域中基于可重构体系结构的硬件加速器，具体涉及一种期权定价(optionpricing)硬件加速器。
技术介绍
金融工程是对计算实时性要求极高的一个应用领域。金融分析师需要根据市场的变化利用金融分析工具迅速做出决策，稍有延误就可能造成巨大的经济损失。例如，AMD在其2007年举办的分析师日(AnalystDay)就曾指出，在证券交易市场从事股票交易活动，1毫秒的延误就可能带来高达1亿美元的损失。近年来，随着全球经济的不断发展，金融领域所涉及的问题规模日益增大，导致相应的计算算法变得更为复杂，求解所需的计算量也呈几何级数增长，使用传统的通用处理器求解方法已难以满足日益增长的计算需求。因此，研究金融工程算法的硬件加速实现具有重要的实际意义。期权是一种重要的金融衍生产品。期权通过买方支付一定的期权费后所获得在将来允许的时间买卖一定数量基础商品的选择权。期权价格是期权合约中唯一随市场供求变化而改变的变量，它的高低直接影响到买卖双方的盈亏状况，是期权交易的核心问题。在期权交易中，期权的合理定价是投资者所需面对的核心问题。随着计算机技术的发展，复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种期权定价硬件加速器，其特征在于，包括标的资产价格预测模块，单路径贴现盈利收益计算模块和平均贴现盈利收益计算模块；包含八个输入端和一个输出端；八个输入端接收期权定价硬件加速器的配置参数，分别是：无风险利率参数输入端、期权有效期参数输入端、标的资产价格波动率参数输入端、标的资产当前市场价格参数输入端、行权价格参数输入端、期权有效期内计算迭代时间点数量参数输入端、模拟样本路径数参数输入端、高斯随机数发生器的种子输入端；一个输出端：期权的盈利收益估计值输出端；记无风险利率为r、期权有效期为T、标的资产价格波动率为sigma、标的资产当前市场价格为S0、行权价格为SP、有效期T内计算迭代时间点数...

【技术特征摘要】
1.一种期权定价硬件加速器，其特征在于，包括标的资产价格预测模块，单路径贴现盈利收益计算模块和平均贴现盈利收益计算模块；包含八个输入端和一个输出端；八个输入端接收期权定价硬件加速器的配置参数，分别是：无风险利率参数输入端、期权有效期参数输入端、标的资产价格波动率参数输入端、标的资产当前市场价格参数输入端、行权价格参数输入端、期权有效期内计算迭代时间点数量参数输入端、模拟样本路径数参数输入端、高斯随机数发生器的种子输入端；一个输出端：期权的盈利收益估计值输出端；记无风险利率为r、期权有效期为T、标的资产价格波动率为sigma、标的资产当前市场价格为S0、行权价格为SP、有效期T内计算迭代时间点数量为M、模拟样本路径数N、高斯随机数发生器的种子为SD，期权的盈利收益估计值为C；标的资产价格预测模块负责完成一次对标的资产价格预测的蒙特卡罗模拟，每次预测需要进行M次蒙特卡罗迭代，最终得到标的资产价格预测值SM；标的资产价格预测模块与单路径贴现盈利收益计算模块相连；标的资产价格预测模块有六个输入端和一个输出端，六个输入端分别接收参数r、sigma、SD、T、S0和M，输出端输出SM；单路径贴现盈利收益计算模块负责根据标的资产价格预测模块输出的标的资产价格预测值SM，计算出本次蒙特卡罗模拟的贴现盈利收益预测值C_temp；单路径贴现盈利收益计算模块与标的资产价格预测模块、平均贴现盈利收益计算模块连接；有四个输入端和一个输出端，输入端分别接收参数r、T、SM和SP，输出端输出本次蒙特卡罗模拟的贴现盈利收益预测值C_temp；平均贴现盈利收益计算模块负责将每次蒙特卡罗模拟所产生的贴现盈利收益累加，然后计算贴现盈利收益的平均值，该值即为期权的盈利收益估计值C；平均贴现盈利收益计算模块与单路径贴现盈利收益计算模块连接，有两个输入端和一个输出端，输入端分别接收C_temp、N，输出端输出C。2.如权利要求1所述的期权定价硬件加速器，其特征在于，所述标的资产价格预测模块由五个乘法器即第一乘法器、…、第五乘法器，三个移位器即第一移位器、...、第三移位器，一个加法器即第一加法器，一个减法器即第一减法器，一个计数器即第一计数器，一个高斯分布随机数发生器即第一高斯发生器，一个平方根函数计算部件即第一平方根求解器，一个指数函数计算部件即第一指数求解器，和一个二路选择开关即第一选择器组成；第一移位器与第一平方根求解器及期权有效期参数输入端相连，输入端sh1_in从期权有效期参数输入端接收期权有效期T，向右移位64位得到第一移位结果，然后将第一移位结果通过输出端sh1_out输出给第一平方根求解器；第一平方根求解器与第一移位器和第一乘法器相连，输入端sqt_int从第一移位器接收第一移位结果，对第一移位结果进行平方根求解，并将平方根求解结果通过输出端sqt_out输出给第一乘法器；第一乘法器与第一平方根求解器、第二乘法器以及标的资产价格波动率参数输入端相连，输入端m1_in0从标的资产价格波动率参数输入端接收标的资产价格波动率sigma，输入端m1_in1从第一平方根求解器接收平方根求解结果，对标的资产价格波动率参数和平方根求解结果进行乘法操作得到第一乘法结果，然后将第一乘法结果通过输出端m1_out输出给第二乘法器；第一高斯发生器与高斯随机数发生器的种子输入端以及第二乘法器相连，第一高斯发生器的输入端g1_in从高斯随机数发生器的种子输入端接收高斯随机数发生器的种子SD，每个时钟周期生成一个高斯随机数，并通过输出端g1_out将高斯随机数输出给第二乘法器；第二乘法器与第一乘法器、第一高斯发生器及第一加法器相连；第二乘法器的输入端m2_in1从第一乘法器接收第一乘法结果，输入端m2_in0从第一高斯发生器接收高斯随机数；将高斯随机数与第一乘法结果进行乘法操作，得到第二乘法结果；然后将第二乘法结果通过输出端m2_out输出给第一加法器；第三乘法器与标的资产价格波动率参数输入端及第二移位器相连；第三乘法器的输入端m3_in0和输入端m3_in1均从标的资产价格波动率参数输入端接收标的资产价格波动率sigma；将标的资产价格波动率参数与标的资产价格波动率参数相乘即求平方后，得到第三乘法结果；然后将第三乘法结果通过输出端m3_out输出给第二移位器；第二移位器与第三乘法器及第一减法器相连；第二移位器的输入端sh2_in从第三乘法器接收第三乘法结果；向右移位64位得到第二移位结果，然后通过输出端sh2_out将第二移位结果输出给第一减法器；第一减法器与无风险利率参数输入端及第二移位器相连；第一减法器的输入端s1_in0从无风险利率参数输入端接收无风险利率参数，输入端s1_in1从第二移位器接收第二移位结果；将无风险利率参数减去第二移位结果，得到第一减法结果；并通过输出端s1_out将第一减法结果输出给第四乘法器；第三移位器与期权有效期参数输入端相连；第三移位器的输入端sh3_in从期权有效期参数输入端接收期权有效期参数T，向右移位64位得到第三移位结果，然后将第三移位结果通过输出端sh3_out输出给第四乘法器；第四乘法器与第一减法器、第三移位器及第一加法器相连；第四乘法器的输入端m4_in0从第一减法器接收第一减法结果，输入端m4_in1从第三移位器接收第三移位结果；将第一减法结果与第三移位结果相乘后，得到第四乘法结果；然后通过输出端m4_out将第四乘法结果输出给第一加法器；第一加法器与第四乘法器、第二乘法器及第一指数求解器相连；第一加法器的输入端a1_in0从第四乘法器接收第四乘法结果，输入端a1_in1从第二乘法器接收第二乘法结果；将第四乘法结果与第二乘法结果相乘后，得到第一加法结果；然后通过输出端a1_out将第一加法结果输出给第一指数求解器；第一指数求解器与第一加法器及第五乘法器相连；第一指数求解器的输入端e1_in从第一加法器接收第一加法结果；对第一加法结果进行指数求解后得到第一指数；然后通过输出端e1_out将第一指数输出给第五乘法器；第一计数器与期权有效期T内计算迭代时间点数量参数输入端以及第一选择器相连；接第一计数器的输入端c1_in从有效期T内计算迭代时间点数量参数输入端接收有效期T内计算迭代时间点数量M；第一计数器每完成M次计数，产生一个选择控制信号；然后，通过输出端c1_out将选择控制信号输出给第一选择器；第一选择器与第一计数器、第五乘法器及标的资产当前市场价格参数输入端相连；第一选择器的输入端mu1_in0从第五乘法器接收第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎渊，戴艺，陆平静，张剑锋，张建民，常俊胜，孙岩，罗章，欧洋，徐金波，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43