超微(AMD)近日新品連發,除了推出針對資料中心市場設計的新一代CPU、GPU與網路處理器之外,其適應性與嵌入運算事業群亦針對金融應用推出新一代小型化高頻交易(High Frequency Trading, HFT)卡Alveo UL3422,以協助高頻交易業者、造市者與金融機構在寸土寸金的交易所機房內,部署更多高頻交易設備。
超微資深產品線經理Shyam Chander表示,高頻交易是一種利用自動交易程式,在股票、債券等金融資產的交易市場上尋找細微的波動,並從中套利的交易策略。由於這種交易方式的獲利時機稍縱即逝,即便訊號只差了幾個毫秒,都有可能決定這筆交易是獲利或虧損,因此從事高頻交易業務的公司,不只需要採用最低延遲的硬體系統,而且都會盡可能將交易系統部署在接近交易所的地點,甚至是直接部署在交易所的機房裡面。這種特殊的應用需求,使得客戶不僅需要最低延遲的硬體,而且硬體的外觀尺寸必須盡可能小巧,才能降低昂貴的場地租金。
有鑑於此,自超微針對高頻交易應用推出相關板卡解決方案以來,相關產品的設計方向就一直環繞在降低延遲與縮小體積這兩個主軸。例如已經推出一段時間的Alevo UL3524高頻交易卡,上面就搭載了超微Virtex Ultrascale+ FPGA產品家族中,收發器延遲最低的VU2P FPGA。其收發器延遲只有2.34奈秒(ns),但UL3524是一張全高全長(FHFL)的PCIe擴充卡,因此該擴充卡雖然具有4個連接埠與板載QDRII記憶體,可以執行更複雜的交易策略,其外觀尺寸卻也讓客戶在部署時遇到比較多限制。
為回應客戶對小型板卡的需求,超微選擇將VU2P FPGA配置在全高半長(FHHL)的PCIe擴充卡上,推出UL3422。雖然因此少了2個連接埠,也沒有QDRII記憶體,但因為外觀尺寸只有UL3524的一半,因此對於想直接把高頻交易設備部署在交易所機房內的客戶而言,UL3422是一個具有吸引力的選擇。同時,也因為沿用了VU2P FPGA,因此其軟體生態系跟開發工具都能保持一致。設計人員可以透過Vivado設計套件進行傳統FPGA應用開發流程,同時超微也提供一系列參考設計和效能基準,使FPGA設計人員能快速探索關鍵指標,並根據規範開發客製化交易策略。
超微同時也為開發人員提供開源且受到社群支援的FINN開發框架,使低延遲的AI模型能夠部署於高頻交易系統中。FINN使用PyTorch和神經網路量化技術,以縮小AI模型的尺寸,同時保持準確性。FINN編譯器可生成與AMD FPGA共同使用的量化神經網路硬體IP區塊,讓開發者能夠更快將AI應用在高頻交易場景中。Chander表示,雖然交易策略是每一家客戶的商業機密,不會跟超微分享,但在高頻交易流程中導入AI,已經是一個很明顯的趨勢,而且AI在交易流程中涉入的程度,會越來越深。
因此,FPGA的彈性優勢,在高頻交易領域會更被客戶看重。因為AI技術進步飛快,ASIC設計時程太長,無法滿足客戶的需求。在這個基礎上,為了進一步縮短客戶實作交易解決方案的時間,超微一直在強化生態系軟硬體跟IP夥伴的經營。例如在AI領域,Xelera就是一家很重要的合作夥伴。Xelera是一家專注於高速網路技術和機器學習(ML)應用的軟體供應商,與超微合作助力克服高頻交易中ML演算法的延遲缺陷。憑藉Xelera Silva,用戶可利用即時、基於ML的交易決策,同時運用XGBoost、LightGBM、CatBoost以及其他先進模型。