金融市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變、交易機(jī)會(huì)稍縱即逝，交易速度成為了決定勝負(fù)的關(guān)鍵因素，即使是微小的時(shí)延也可能錯(cuò)失交易時(shí)機(jī)，影響交易結(jié)果，導(dǎo)致收益損失。為了應(yīng)對(duì)量化交易環(huán)境下對(duì)于數(shù)據(jù)處理與傳輸速度的嚴(yán)苛要求，浪潮信息攜手元腦伙伴中科馭數(shù)及寬?？萍?，發(fā)布面向證券行業(yè)的“超低時(shí)延量化交易加速方案”。

量化交易加速方案采用 x86 架構(gòu)服務(wù)器和浪潮信息云巒操作系統(tǒng) KOS 作為底層基礎(chǔ)平臺(tái)，搭載中科馭數(shù) SWIFT-2200 低延遲網(wǎng)卡，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化，為寬睿科技快速交易系統(tǒng)提供穩(wěn)定高效、超低時(shí)延的基礎(chǔ)支撐，實(shí)現(xiàn)了從證券機(jī)構(gòu)快速柜臺(tái)系統(tǒng)到交易所前置系統(tǒng)的全業(yè)務(wù)實(shí)盤(pán)部署，整體網(wǎng)絡(luò)時(shí)延降低 40%-50%，交易報(bào)單再一次提速。

微秒級(jí)差異影響交易結(jié)果，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延成為剛需

證券市場(chǎng)行情瞬息萬(wàn)變，交易機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)瞬即逝，擁有更低時(shí)延、更快響應(yīng)的交易系統(tǒng)，意味著能精準(zhǔn)把握買(mǎi)賣(mài)機(jī)會(huì)和點(diǎn)位。交易系統(tǒng)的處理速度越快，就越有可能在快速變化的市場(chǎng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

在交易報(bào)單環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、交易系統(tǒng)速度尤為重要，通常以微秒（μs）為單位，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延一般要求在1μs以下，交易系統(tǒng)內(nèi)部穿透時(shí)延一般要求在4μs左右，性能較佳時(shí)能達(dá)到1~2μs。追求微秒級(jí)甚至納秒級(jí)超低時(shí)延已成為證券公司吸引客戶、擴(kuò)大經(jīng)紀(jì)業(yè)務(wù)規(guī)模的關(guān)鍵。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，證券公司亟需一種既能滿足實(shí)時(shí)快速響應(yīng)，又能應(yīng)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)處理和并發(fā)任務(wù)需求的時(shí)延加速方案。

當(dāng)前，單純依賴硬件或軟件的時(shí)延加速方案已逐漸顯露出局限性。時(shí)延敏感型場(chǎng)景下，純硬件方案在應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)變化的系統(tǒng)運(yùn)行狀況時(shí)顯得力不從心，同時(shí)隨著芯片等硬件元件的制造逐漸接近物理極限，進(jìn)一步的時(shí)延降低將變得更加困難；而純軟件方案受到傳統(tǒng)CPU設(shè)計(jì)、算法復(fù)雜性的制約，難以在根本上解決時(shí)延問(wèn)題。此外，時(shí)延敏感型場(chǎng)景下多任務(wù)與并發(fā)性是常態(tài)，純硬件或純軟件方案往往難以有效處理資源競(jìng)爭(zhēng)與調(diào)度問(wèn)題。因此，通過(guò)軟硬協(xié)同優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延加速成為重要發(fā)展方向。

浪潮信息聯(lián)合元腦伙伴協(xié)同優(yōu)化，證券交易時(shí)延降低40-50%

為了滿足量化交易投資者對(duì)交易速度的高要求，寬?？萍紴橛脩袅可泶蛟炝丝焖俳灰紫到y(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部穿透時(shí)延續(xù)低至微秒級(jí)，全鏈路時(shí)延行業(yè)領(lǐng)先。為了實(shí)現(xiàn)交易的再提速，浪潮信息與元腦伙伴寬?？萍技爸锌岂S數(shù)完成從底層硬件到上層應(yīng)用的全面優(yōu)化。方案底層為KOS操作系統(tǒng)，整合中科馭數(shù)低延遲網(wǎng)卡，內(nèi)置BIOS參數(shù)、網(wǎng)卡中斷聚合參數(shù)、中斷親和性等最佳實(shí)踐配置，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的快速傳輸與處理；上層結(jié)合寬?？萍伎焖俳灰紫到y(tǒng)，經(jīng)三方聯(lián)合測(cè)試，將證券交易場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延降低40-50%。

• 優(yōu)化BIOS參數(shù)配置，實(shí)現(xiàn)最佳性能與響應(yīng)時(shí)間：方案基于KOS對(duì)底層硬件配置實(shí)施精細(xì)化調(diào)優(yōu)，BIOS層面采取多維度模式調(diào)整、冗余配置參數(shù)剔除等措施，軟硬件協(xié)同維持高性能狀態(tài)，在提高內(nèi)存帶寬和訪問(wèn)效率，減少延遲和沖突的同時(shí)，全面提升超低時(shí)延場(chǎng)景下的多任務(wù)和多線程處理性能。
• 配置網(wǎng)卡中斷聚合參數(shù)，優(yōu)化高網(wǎng)絡(luò)流量場(chǎng)景應(yīng)用：傳統(tǒng)設(shè)置中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口往往有獨(dú)立的中斷機(jī)制，當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)則觸發(fā)中斷響應(yīng)，這將增加CPU的負(fù)擔(dān)。方案通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少CPU處理中斷冗余開(kāi)銷(xiāo)并提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，進(jìn)而提升系統(tǒng)在超低時(shí)延場(chǎng)景下的系統(tǒng)性能與響應(yīng)速度。
• 設(shè)置中斷親和性，提高性能與資源利用效率：中斷親和性是指在多處理器或多核心系統(tǒng)中，將特定的網(wǎng)卡中斷綁定到特定的處理器或核心上的技術(shù),這有助于優(yōu)化系統(tǒng)的中斷處理性能,提高性能和資源利用效率。方案在KOS中將業(yè)務(wù)進(jìn)程精準(zhǔn)錨定于共享L3 cache的網(wǎng)絡(luò)中斷所在的CPU核心之上，從而減少業(yè)務(wù)執(zhí)行過(guò)程中不必要的CPU上下文切換、提高緩存利用率，進(jìn)而顯著降低網(wǎng)絡(luò)交易延時(shí)、提升業(yè)務(wù)處理性能。

同時(shí)，方案上層結(jié)合寬?？萍嫉脱舆t、高可靠、高可用、一站式報(bào)盤(pán)的快速交易系統(tǒng)，并采用測(cè)試工具 LAP 時(shí)延分析平臺(tái)，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)，在高并發(fā)、高吞吐量、稀疏單、脈沖測(cè)試以及各類(lèi)極端場(chǎng)景下多次優(yōu)化測(cè)試，系統(tǒng)性能表現(xiàn)穩(wěn)定。

目前，該方案已在知名證券公司成功應(yīng)用，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延等環(huán)節(jié)的速度損耗，充分發(fā)揮寬?？焖俳灰紫到y(tǒng)超低時(shí)延、低抖動(dòng)的特性，進(jìn)一步降低上行報(bào)單速度，滿足時(shí)延敏感型用戶對(duì)交易速度的極致要求。這一成功案例為金融行業(yè)核心交易系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)樹(shù)立了典范，凸顯了軟硬協(xié)同優(yōu)化技術(shù)在新一代金融基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要作用。

展望未來(lái)，金融行業(yè)核心交易系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)將從試點(diǎn)實(shí)踐向規(guī)?；茝V轉(zhuǎn)變。浪潮信息將與寬?？萍肌⒅锌岂S數(shù)持續(xù)深化合作，不斷推動(dòng)軟硬協(xié)同技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，為金融行業(yè)提供更為可靠、高效的技術(shù)支撐，助力金融新基建的蓬勃發(fā)展。