基于FPGA的实时金融指数行情并行计算方法技术

本发明专利技术基于FPGA的实时金融指数行情并行计算方法属于金融期货领域，涉及一种实时金融指数行情的计算分析方法，尤其是对高频的金融期货交易信息进行并行行情分析。该方法将期货套利快速分析、合约推导和行情更新等功能由传统的计算机迁移到FPGA硬件平台上进行并行加速计算。在FPGA硬件平台上，针对期货套利计算实时性要求高、交易信息关联度大、套利计算独立性强的特点，将关键计算方法划分为三部分：（1）基于千兆以太网非对称协议栈的跨层解析；（2）细粒度的Aho-Corasick（AC）自动机合约匹配；（3）期货套利合约模块的并行，在特定的期货套利计算中进行并行处理。该方法缩短计算时延，将期货交易数据处理的性能提升3个数量级以上。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于FPGA的实时金融指数行情并行计算方法，其特征是，该计算方法将期货套利快速分析、合约推导和行情更新功能在FPGA硬件平台上进行并行加速计算；将关键计算方法划分为三部分：（1）基于千兆以太网非对称协议栈的跨层解析：在数据链路层中，除了简化数据链路层中相对本系统冗余的载波侦听和冲突检测之外，针对期货专用的应用包协议格式，在数据链路层解析包同时，直接将网络层，传输层，应用层包信息剥离，减少了包处理过程中的时间消耗，减少了传统基于存储转发网络协议栈的延迟；（2）细粒度的Aho?Corasick自动机合约匹配：针对FPGA可以并行匹配的特点，采用基于Nibble位的AC自动机合约匹配，在并行调度模块控制下每次并行匹配四位，同时跳转到下一个匹配状态，直至到终止状态；过程为：①将待匹配的关键字写入一个文件中；然后通过电脑程序读取文件分析并生成查找表；②FPGA主程序在片内RAM中写入或者更新查找表；③开始对输入的交易数据进行匹配。匹配到的交易数据便可以进行套利合约的计算，求出最优的合约订单；④如若匹配不到，则视为错误数据，自动抛弃交易数据包；有效优化了交易条目对应的查找表在片上的存储资源和匹配效率；（3）期货套利合约模块的并行：核心模块为同构计算单元，设计并行化计算单元和并行分配单元；数据通过算法分配单元将数据进行并行化划分，每个单元单独并行工作，互不干扰，最终将计算结果放入缓存中，交由数据发送控制端发送回主机显示；并行计算的单元中，每一个模块之内为同构计算单元，使用相同的计算逻辑计算同一类的套利计算；每个同构计算单元内 都共享AC搜索匹配单元和一个查找表，匹配不同合约之间的套利关系生成，用于查找合约之间的计算关系，同时每次并行计算之前遍历查找表，若表中存在合约关系，便分配一个计算单元进行并行计算，直至查找表遍历完毕；最终将结果放入缓存后，通过千兆以太网发送端口统一发回主机显示；在特定的期货套利计算中进行并行处理，缩短计算时延。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王洁，于颜硕，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：