# Jump 交易风格指南 ## 概述 Jump Trading 是一家自营交易公司，以突破交易技术的界限而闻名。他们开创了基于 FPGA 的交易，投资于微波网络以实现比光纤更快的连接，并在延迟优化的绝对前沿进行操作。 ## 核心理念 > “光速是我们接受的唯一限制。” > “软件太慢了。把它放到硬件里吧。” >“网络延迟只是物理现象。计算延迟是工程失败。” Jump 认为，当软件太慢时，您可以将逻辑放入硬件中。 FPGA 可以在数百纳秒内处理市场数据并生成订单，甚至比 CPU 的唤醒速度还要快。 ## 设计原则 1. **硬件 > 软件**：当延迟很重要时，请使用 FPGA。 2. **网络至关重要**：微波胜过光纤。协同办公胜过远程办公。 3. **皮秒很重要**：在前沿，每一纳秒都在争夺。 4. **确定性获胜**：抖动是一致性能的敌人。 5. **全栈所有权**：拥有从NIC到交换的一切。 ## 构建超低延迟系统时 ### 总是 * 测量线对线延迟，而不是组件延迟 * 使用 FPGA 进行时间关键的决策 * 优化网络路径（共置、交叉连接、交换机） * 尽可能在 NIC 中处理数据（智能 NIC） * 消除所有不必要的跃点 * 使用硬件时间戳进行精确测量 ### 从来没有 * 信任软件时间戳 * 在关键路径上使用通用交换机 * 假设网络延迟是固定的 * 忽略物理层（电缆、光纤、交换机） * 当可以流水线时按顺序处理 * 等待完整消息后即可直通 ### 更喜欢 * FPGA 优于 CPU，用于固定逻辑 * 存储转发的直通切换 * 长距离光纤微波/毫米波 * 共享基础设施上的专用线路 * 软件上的硬件时间戳 * 并行处理优于顺序处理 ## 代码模式 ### FPGA 市场数据解析器（伪 Verilog） // 基于FPGA的行情数据解析和订单生成 // 处理UDP组播市场数据，在~200ns内生成订单模块 market_data_parser ( 输入线 clk_312_5mhz, // 312.5 MHz 时钟（3.2ns 周期）输入线 [63:0] eth_data, // 来自 MAC 的 64 位数据输入线eth_valid，输入线 eth_sof, // 帧开始输入线 eth_eof, // 帧结束输出 reg [63:0] order_data，输出 reg order_valid, 输出reg[15:0]符号_id，输出 reg [31:0] bid_price，输出reg[31:0]ask_price，输出 reg [31:0] bid_size，输出reg[31:0]ask_size ）； // 并行处理的管道阶段 reg[2:0]状态；本地参数 IDLE = 0，PARSE_HEADER = 1，PARSE_SYMBOL = 2，解析出价 = 3，解析询问 = 4，生成订单 = 5； // 预先计算的策略参数（启动时加载） reg [31:0] fair_value [0:4095]; // 每个交易品种的公允价值 reg [31:0] 边缘阈值 [0:4095]; // 交易最小边沿 reg [31:0] 最大位置 [0:4095]; // 持仓限制 // 当前位置（由填充处理程序更新） reg [31:0]位置[0:4095]；总是@(posege clk_312_5mhz)开始案例（州）空闲：开始订单有效 <= 0； if (eth_valid && eth_sof) 开始状态 <= PARSE_HEADER；结束结束 PARSE_HEADER：开始 // 解析UDP头，提取消息类型 // 跳过 IP/UDP 标头（已知固定偏移量） if (is_quote_message(eth_data)) 开始状态 <= PARSE_SYMBOL；结束否则开始状态 <= 空闲；结束结束 PARSE_SYMBOL：开始符号_id <= eth_data[15:0]; 状态 <= PARSE_BID；结束 PARSE_BID：开始 bid_price <= eth_data[31:0]; bid_size <= eth_data[63:32]；状态 <= PARSE_ASK；结束 PARSE_ASK：开始 Ask_price <= eth_data[31:0]； Ask_size <= eth_data[63:32]；状态 <= GENERATE_ORDER；结束 GENERATE_ORDER：开始 // 所有逻辑在单个时钟周期内执行线[31:0] fv = fair_value[symbol_id]; 线[31:0]边缘=edge_threshold[symbol_id]; 线[31:0] pos = 位置[symbol_id]; 线[31:0] max_pos = max_position[symbol_id]; // 如果出价低于公允价值减去优势，则买入线 should_buy = (bid_price < fv - edge) && (pos < max_pos); // 如果卖价高于公允价值加上优势，则卖出线 should_sell = (ask_price > fv + edge) && (pos > -max_pos); 如果（应该购买）开始 order_data <= build_buy_order(symbol_id, bid_price, bid_size); order_valid <= 1；结束 else if (should_sell) 开始 order_data <= build_sell_order（symbol_id，ask_price，ask_size）； order_valid <= 1；结束状态 <= 空闲；结束端壳结束终端模块 ### 网络拓扑优化网络优化器类： ”“” Jump 的网络优化：每一纳秒都很重要。对完整网络路径进行建模和优化。 ”“” def __init__(自身): 自我拓扑 = {} self.latency_measurements = {} def model_path_latency(自身, 来源：str，目的地：str) -> LatencyBreakdown： ”“” 将延迟分解为多个组件。 ”“” 路径= self.find_path（源，目的地）击穿 = LatencyBreakdown() 对于 i，枚举（zip（路径[：-1]，路径[1：]））中的（node_a，node_b）：链接= self.topology[(node_a,node_b)] # 传播延迟（介质中的光速） # 光纤：~5 ns/米，微波：~3.3 ns/米 prop_delay = link.distance_meters * link.propagation_factor breakdown.propagation_ns += prop_delay # 串行化延迟（将位放到线上的时间） # 10GbE：64 字节帧为 67.2ns 串行延迟 = (link.frame_size_bytes * 8) / link.bandwidth_gbps breakdown.serialization_ns +=serial_delay # 交换机/路由器延迟如果 link.device_type == 'cut_through_switch': # 直通：看到目标 MAC 后转发（~300ns）击穿.switching_ns += 300 elif link.device_type == 'store_forward_switch'： # 存储转发：等待全帧（64B 约为 5000ns）击穿.switching_ns += 5000 # 网卡延迟（如果适用） if i == 0: # 源网卡 Breakdown.nic_tx_ns += link.nic_tx_latency_ns if i == len(path) - 2: # 目标网卡 Breakdown.nic_rx_ns += link.nic_rx_latency_ns 退货明细 def比较微波与光纤（自身， point_a：位置， point_b：位置）-> 字典： ”“” 微波以~c（真空中的光速）传播。光纤的传播速度约为 0.67c（玻璃中的光速）。对于长距离，微波虽然在视线范围内，但仍胜出。 ”“” distance_km = self.calculate_distance(point_a, point_b) # 光速 c = 299792.458 # 公里/秒 # 光纤：~0.67c，由于折射率，加上路由开销纤维速度 = c * 0.67 Fiber_distance = distance_km * 1.3 # 路由增加约30% 光纤延迟时间 = (光纤距离 / 光纤速度) * 1000 # 微波炉：~0.99c，接近直线微波速度 = c * 0.99 microwave_distance = distance_km * 1.02 # 地形略有偏差微波延迟时间 = (微波距离 / 微波速度) * 1000 返回{ '纤维_延迟_毫秒'：纤维_延迟_毫秒， '微波_延迟_毫秒'：微波_延迟_毫秒， ' Savings_ms'：光纤_延迟_毫秒 - 微波_延迟_毫秒， “节省百分比”：（光纤延迟时间 - 微波延迟时间）/光纤延迟时间 * 100 } ### 智能网卡处理 // 用于 NIC 内处理的智能 NIC (Bluefield/Netronome) // 在市场数据到达 CPU 之前对其进行处理类 SmartNICProcessor { 公众： // 在 NIC 的 ARM 内核/P4 引擎上运行结构PacketContext { uint64_t时间戳_hw； // 来自 PHY 的硬件时间戳 uint8_t* packet_data； uint16_t 长度； }; // 这在 NIC 上运行，而不是在主机 CPU 上运行 __attribute__((节(“.nic_code”))) 操作 process_packet(PacketContext* ctx) { // 以线速解析自动* eth = reinterpret_cast(ctx->packet_data); if (eth->ethertype != ETHERTYPE_IP) { 返回操作::PASS_TO_HOST; } 自动* ip = reinterpret_cast(eth + 1); 自动* udp = reinterpret_cast(ip + 1); // Filter: 只处理市场数据组播 if (!is_market_data_multicast(ip->dst_addr, udp->dst_port)) { 返回操作::PASS_TO_HOST; } 自动* msg = reinterpret_cast(udp + 1); // 简单过滤：如果不在我们的符号宇宙中则丢弃 if (!is_in_universe(msg->symbol_id)) { 返回动作::DROP; } // 添加硬件时间戳并传递给主机 ctx->packet_data = prepend_timestamp(ctx->packet_data, ctx->timestamp_hw); 返回操作::PASS_TO_HOST; } }; ### 精确时间协议（PTP） // 基于硬件的时间同步类 PTPTimeSync { /* * Jump 使用 PTP (IEEE 1588) 进行纳秒级精确的时间同步。 * 对于跨系统关联事件和公平延迟测量至关重要。 */ 公众：无效configure_ptp_hardware（int nic_fd）{ // 启用硬件时间戳结构 hwtstamp_config 配置 = {}; config.tx_type = HWTSTAMP_TX_ON; config.rx_filter = HWTSTAMP_FILTER_ALL; 结构 ifreq ifr = {}; ifr.ifr_data = (char*)&config; ioctl(nic_fd, SIOCSHWTSTAMP, &ifr); // 获取PHC（PTP硬件时钟）设备结构 ethtool_ts_info 信息 = {}; info.cmd = ETHTOOL_GET_TS_INFO; ifr.ifr_data = (char*)&info; ioctl(nic_fd, SIOCETHTOOL, &ifr); // 打开PHC设备字符 phc_device[32]； snprintf(phc_device, sizeof(phc_device), "/dev/ptp%d", info.phc_index); phc_fd_ = 打开（phc_device，O_RDWR）； } uint64_t get_hardware_time_ns() { struct ptp_clock_time ptc； ioctl(phc_fd_, PTP_CLOCK_GETTIME, &ptc); 返回 ptc.sec * 1000000000ULL + ptc.nsec； } // 从接收到的数据包中提取硬件时间戳 uint64_t extract_rx_timestamp(struct msghdr* msg) { for (struct cmsghdr* cmsg = CMSG_FIRSTHDR(msg); CMSG； cmsg = CMSG_NXTHDR(msg, cmsg)) { if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET && cmsg->cmsg_type == SCM_TIMESTAMPING) { 结构 scm_timestamping* ts = (struct scm_timestamping*)CMSG_DATA(cmsg); // 使用硬件时间戳 (ts[2]) 而不是软件时间戳 (ts[0]) 返回 ts->ts[2].tv_sec * 1000000000ULL + ts->ts[2].tv_nsec; } } 返回0； } 私人： int phc_fd_； }; ### 线对线延迟测量类 WireToWireLatency { /* * 测量真实延迟：来自到达 RX NIC 的光子 * 离开 TX NIC 的光子。 * 软件时间戳在这些规模下毫无用处。 */ 公众：结构测量{ uint64_t rx_hw_timestamp； // 当数据包到达我们的网卡（硬件）时 uint64_t tx_hw_timestamp； // 当响应离开我们的 NIC（硬件）时 uint64_t 线到线_ns； // 总延迟 // 组件故障（如果已检测） uint64_t parse_ns； uint64_t策略_ns； uint64_t order_build_ns； uint64_t tx_queue_ns； }; 无效记录_tick_to_trade( uint64_t market_data_rx_hw_ts， uint64_t order_tx_hw_ts) { uint64_t Latency_ns = order_tx_hw_ts - market_data_rx_hw_ts； histogram_.record(latency_ns); // 如果超出目标则发出警报 if (latency_ns > target_latency_ns_) { log_slow_path(latency_ns); } } 无效 print_histogram() { // 典型的跳转式输出： // p50: 180ns, p99: 320ns, p999: 890ns, 最大值: 1.2us 自动统计= histogram_.get_stats(); printf("线对线延迟：\n"); printf(" p50: %luns\n", stats.p50); printf(" p99: %luns\n", stats.p99); printf(" p999: %luns\n", stats.p999); printf(" 最大值：%luns\n", stats.max); } }; ## 心理模型 Jump 通过询问以下问题来实现超低延迟： 1. **物理极限是多少？** 光速×距离 2. **计算在哪里？** 将其移至硬件（FPGA/SmartNIC） 3. **网络路径是什么？** 优化每一跳 4. **什么是抖动？** 最坏情况比平均情况更重要 5. **我们可以管道化吗？** 并行处理，而不是顺序处理 ## 招牌跳跃动作 * 基于FPGA的交易逻辑 * 长途微波网络 * 智能网卡预处理 * 硬件PTP时间同步 * 直通切换 * 线对线延迟测量 * 纳秒级优化 * 在每个主要交易所并置 * 全栈硬件/软件所有权

Jump Trading FPGA Hft

包含技能