[发明专利]基于流水线架构的低时延FAST行情解码装置和方法

说明书

本发明涉及一种基于流水线架构的低时延FAST行情解码装置和方法。该装置包括内部总线、控制器和FAST行情数据中各字段的字段解码算子，各字段解码算子分别连接至所述内部总线，在所述控制器的控制下依次完成FAST行情数据中各个字段的解码；所述内部总线分为数据总线与控制总线，所述数据总线实现FAST行情数据输入流缓存器与各字段解码算子以及FIX消息缓存器之间的数据传递，所述控制总线负责控制各个字段的解码操作。所述字段解码算子为三段式的解码算子，并通过总线连接实现流水线式的FAST行情解码。本发明可以有效的加速行情解码的速度，为算法交易、高频交易、市场风险监控等金融应用提供支撑。

技术领域

本发明属于信息技术领域，具体涉及一种基于流水线架构的低时延FAST行情解码装置和方法。

背景技术

金融交易所以组播(multicast)的形式实时向市场参与者发布最新的市场行情数据(market data)。市场行情数据包含了最新的买卖报价与需求量、金融产品的成交记录(如开盘价、最高价、最低价、现价、成交量、成交额等)、订单状态等最新信息。金融参与者通过看盘软件或算法交易等软件对接入的金融行情数据进行实时的解析，依据最新市场行情做出金融交易决策(如买卖金融产品)。因此，金融行情数据的及时解析对于市场参与者(尤其是算法交易以及高频交易者)至关重要。最新获取市场行情状态的市场参与者可优先于其他市场参与者获取瞬间的市场利润。

算法交易(algorithm trading)是指通过计算机程序自动实现快速、低成本的订单执行和成交。具体涉及通过程序确定订单的最佳执行路径、执行时间、执行价格及执行数量。算法交易广泛应用于养老基金，共同基金，对冲基金以及其他买方机构投资者等。通过算法交易可以把大额交易分割为许多小额交易来应付市场风险和冲击，同时可为市场提供流动性。

高频交易(High Frequency Trading,HFT)是指通过高性能的计算平台从那些人们无法利用的极为短暂的市场变化中寻求价格差实现套利的计算机化交易。高频交易对市场数据的响应延时在微秒级，每次持仓时间极短，收盘时基本保持平仓。高频交易通过累积频繁多次的微薄利润实现获利。高频交易被广泛应用于做市，它为市场提供了流动性。高频交易已占到美国股市总成交量的70％，在欧洲占到45％，在日本占到40％。高频交易也开始在新兴市场兴起，如果在国内商品期货、ETF即权证等方面均有应用。

在国内金融市场主要通过证券交易数据交换协议(Securities TradingExchange Protocol,STEP)在交易机构与市场参与者之间传递金融消息，包括订单数据、行情数据等。STEP消息完全兼容国外金融市场的金融信息交换协议(Financial InformationExchange,FIX)。STEP/FIX消息严格由多个“tag＝value”的基本结构组成。该基本结构称为一个域或者一个字段(field)。字段之间由字段分割符“SOH”分隔。其中“tag”是字段ID或字段名，表示具体的字段，它隐含了值的类型、取值区间等信息，“value”是该字段的值。如字段“270＝342”表示标号为270(STEP中表示“行情条目价格”)的字段的值为342；SOH为非可打印字符，其ASCII码等于1。

为了降低行情数据传输带宽需求与传输时延，行情发布机构会选择流式FIX协议(FIX Adapting for STreaming,FAST)对STEP/FIX行情消息进行流式编码压缩。FAST编码方法在两个层面上降低数据流的大小。首先，通过“字段操作符”的概念使得可以利用流中数据的相关性，消除冗余数据。其次，在二进制编码对余下数据的串行化中利用了可自描述的字段长度(停止位编码机制)以及指示字段是否存在的字段存在位图(Presence Map,PMap)。编码依据称为“模板”的控制结构来进行。模板通过规定字段的顺序和结构、字段操作符，及其使用的二进制编码表示方法来控制对流的一部分的编码。更具体的细节请参见FIX/STEP与FAST协议规范文档。为了方便描述，本发明将FIX/STEP每个字段经过FAST编码后得到的二进制数据称为字段的编码值。