CN114138582A - 基于fpga的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统及方法 - Google Patents
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Abstract
公开了基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统及方法。本发明通过FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标,相比于CPU测量时间戳,占用服务器CPU资源少、测试线路简单、测试精度高、操作简单、能够实现随时随地的便携式测试。
Description
技术领域
本发明涉及金融产品测试设备的技术领域,尤其涉及一种基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统,以及基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量方法。
背景技术
金融行情解析加速卡(简称:金融加速卡),通过FPGA技术对交易行情解码加速,以最终实现低至纳秒级的解码引擎,端到端的解析延迟降低到百纳秒级别。金融行情解析加速卡是整个金融加速业务的基础,接收来自交易所的原始行情数据,进行TCP/IP解码,过滤,行情协议处理并UDP组包转发,解析后的数据直接转发给客户端使用。由上可知,金融加速卡的端到端解析延迟指标为其最根本、关键的技术性能,该指标的测量是金融加速卡验收交付时不可或缺的环节。
解析延迟指标的测试,现阶段测试方法,采用服务器CPU的模式进行测试。CPU调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,经QSFP接口发送给被测金融加速卡,金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据通过QSFP接口反馈给服务器的CPU,CPU测量时间戳的所用延迟,可得到被测金融加速卡的穿透延迟,方法流程见图1。
但是,该方法占用服务器较多的CPU资源、测试线路冗长、测试精度低、操作复杂、依赖于服务器的性能、无法实现随时随地的便携式测试。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本发明要解决的技术问题是提供了一种基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统,其占用服务器CPU资源少、测试线路简单、测试精度高、操作简单、能够实现随时随地的便携式测试。
这种基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统,其包括FPGA模块、电源模块、存储模块、显控模块、PCIE模块、测试接口模块、测试线缆、便携式壳体;
电源模块为该测量系统提供电源供电,同时为被测金融加速卡提供供电;
存储模块存储各交易所的行情数据包,并为该测量系统提供测试数据存储;
PCIE模块,为安装被测金融加速卡的接口;
测试接口模块,为多路万兆光纤接口,是金融加速卡的测试数据传输接口;
测试线缆为光缆带连接器,是该测量系统的测试线缆,连接被测金融加速卡到该测量系统;
便携式壳体为一体封装结构;
FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标;
显控模块为该测量系统的显示控制模块,通过按键控制行情解析穿透延迟测试的模式,并将测试信息显示到液晶屏上。
本发明通过FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标,相比于CPU测量时间戳,占用服务器CPU资源少、测试线路简单、测试精度高、操作简单、能够实现随时随地的便携式测试。
还提供了一种基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量方法,其包括以下步骤:
(1)通过PCIE接口,将被测的金融加速卡安装至延迟测量系统的PCIE插座的位置;
(2)使用专用测试线,将QSFP28_S1连接至QSFP28_J2,将QSFP28_S2连接至QSFP28_J1;
(3)启动延迟测量系统的电源模块,同时也为被测金融加速卡供电;
(4)通过显控模块选取测试模式,测试模式包括:深交所延迟测试模式、上交所延迟测试模式、千档行情延迟测试模式、智能模式,智能模式为:自动完成多种交易行情数据的解析延迟测试,并给出对响应的测试结果;
(5)FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标;
(6)将测试信息显示到液晶屏上。
附图说明
图1示出了现有技术中CPU方法的穿透延迟测量过程。
图2示出了根据本发明的FPGA方法的穿透延迟测量过程。
图3为根据本发明的基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统的电路方框图。
图4为根据本发明的基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统的原理框图。
具体实施方式
如图2-4所示,这种基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统,其包括FPGA模块、电源模块、存储模块、显控模块、PCIE模块、测试接口模块、测试线缆、便携式壳体;
电源模块为该测量系统提供电源供电,同时为被测金融加速卡提供供电;
存储模块存储各交易所的行情数据包,并为该测量系统提供测试数据存储;
PCIE模块,为安装被测金融加速卡的接口;PCI-Express(peripheral componentinterconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准。
测试接口模块,为多路万兆光纤接口,是金融加速卡的测试数据传输接口;
测试线缆为光缆带连接器,是该测量系统的测试线缆,连接被测金融加速卡到该测量系统;
便携式壳体为一体封装结构;
FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标;
显控模块为该测量系统的显示控制模块,通过按键控制行情解析穿透延迟测试的模式,并将测试信息显示到液晶屏上。
本发明通过FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标,相比于CPU测量时间戳,占用服务器CPU资源少、测试线路简单、测试精度高、操作简单、能够实现随时随地的便携式测试。
优选地,所述FPGA模块包括:第一GTY接口、第二GTY接口、UART接口、数据调用模块、数据处理模块、数据测量模块、内部时钟;
数据调用模块,调用存储模块中的各种交易行情数据,传输给数据处理模块;
数据处理模块,对各种交易行情数据加盖时间戳;
内部时钟,为数据处理模块提供逻辑时钟;
GTY接口是FPGA的高速接口,第一GTY接口通过外部电路转化成万兆光口,通过配套光纤测试线缆,将行情数据传输给被测金融加速卡;第二GTY接口通过此接口接收被测金融加速卡的解析后的行情数据;
测量模块,测量解析后的行情数据的时间戳所用延迟,获得行情解析的穿透延迟;
UART接口是一种串行接口,连接显控模块,传输控制指令与测试结果。
优选地,所述FPGA模块采用赛灵思VU系列的FPGA芯片或更高系列的FPGA芯片。赛灵思Virtex UltraScale架构FPGA具备的高速双向串行收发器,最大速率可达32.75Gbps。
如图4所示,还提供了一种基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量方法,其包括以下步骤:
(1)通过PCIE接口,将被测的金融加速卡安装至延迟测量系统的PCIE插座的位置;
(2)按照图4的接线方式,使用专用测试线连接2组QSFP28接口;QSFP是为了满足市场对更高密度的高速可插拔解决方案的需求而诞生的;
(3)启动延迟测量系统的电源模块,同时也为被测金融加速卡供电;
(4)通过显控模块选取测试模式,测试模式包括:深交所延迟测试模式、上交所延迟测试模式、千档行情延迟测试模式、智能模式,智能模式为:自动完成多种交易行情数据的解析延迟测试,并给出对响应的测试结果;
(5)FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标;
(6)将测试信息显示到液晶屏上。
本发明的有益效果如下:
1、便携式的测试系统,用来测试金融加速卡的行情解析的穿透延迟。
2、使用硬件FPGA实现穿透延迟的测量,更加精确、可靠。
3、为金融加速卡提供有效便捷的测试、验收设备。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统,其特征在于:其包括FPGA模块、电源模块、存储模块、显控模块、PCIE模块、测试接口模块、测试线缆、便携式壳体;
电源模块为该测量系统提供电源供电,同时为被测金融加速卡提供供电;
存储模块存储各交易所的行情数据包,并为该测量系统提供测试数据存储;
PCIE模块,为安装被测金融加速卡的接口;
测试接口模块,为多路万兆光纤接口,是金融加速卡的测试数据传输接口;
测试线缆为光缆带连接器,是该测量系统的测试线缆,连接被测金融加速卡到该测量系统;
便携式壳体为一体封装结构;
FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标;
显控模块为该测量系统的显示控制模块,通过按键控制行情解析穿透延迟测试的模式,并将测试信息显示到液晶屏上。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统,其特征在于:所述FPGA模块包括:第一GTY接口、第二GTY接口、UART接口、数据调用模块、数据处理模块、数据测量模块、内部时钟;
数据调用模块,调用存储模块中的各种交易行情数据,传输给数据处理模块;
数据处理模块,对各种交易行情数据加盖时间戳;
内部时钟,为数据处理模块提供逻辑时钟;
GTY接口是FPGA的高速接口,第一GTY接口通过外部电路转化成万兆光口,通过配套光纤测试线缆,将行情数据传输给被测金融加速卡;第二GTY接口通过此接口接收被测金融加速卡的解析后的行情数据;
测量模块,测量解析后的行情数据的时间戳所用延迟,获得行情解析的穿透延迟;
UART接口是一种串行接口,连接显控模块,传输控制指令与测试结果。
3.根据权利要求2所述的基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量系统,其特征在于:所述FPGA模块采用赛灵思VU系列的FPGA芯片。
4.基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量方法,其特征在于:其包括以下步骤:
(1)通过PCIE接口,将被测的金融加速卡安装至延迟测量系统的PCIE插座的位置;
(2)使用专用测试线,将QSFP28_S1连接至QSFP28_J2,将QSFP28_S2连接至QSFP28_J1;
(3)启动延迟测量系统的电源模块,同时也为被测金融加速卡供电;
(4)通过显控模块选取测试模式,测试模式包括:深交所延迟测试模式、上交所延迟测试模式、千档行情延迟测试模式、智能模式,智能模式为:自动完成多种交易行情数据的解析延迟测试,并给出对响应的测试结果;
(5)FPGA模块调用存储模块内的行情数据,加载时间戳后,发送给被测金融加速卡,被测金融加速卡进行数据解析后,将解析后的行情数据反馈给FPGA模块,FPGA模块测量时间戳的所用延迟而得到被测金融加速卡的穿透延迟,修正路径传输延迟参数而得到最终的加速卡解析穿透延迟指标;
(6)将测试信息显示到液晶屏上。
5.根据权利要求4所述的基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量方法,其特征在于:所述步骤(5)中,线缆传输延迟Dt=D/0.3m×ns×1.45,D为测量线路总路径的长度,0.3m/ns为光速,系数1.45为线缆中传输电磁波的修正系数。
6.根据权利要求5所述的基于FPGA的金融加速卡解码穿透延迟的测量方法,其特征在于:所述步骤(5)中的存储模块,存储各交易所的行情数据包,行情数据包包括:指数快照、逐笔委托、逐笔成交、行情快照。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114968886A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-08-30 | 中科亿海微电子科技(苏州)有限公司 | 基于双fpga的可重构金融加速卡、可重构方法及加速方法 |
CN115766521A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-07 | 中科亿海微电子科技(苏州)有限公司 | 基于fpga的全链路延时测量方法及测量系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5198758A (en) * | 1991-09-23 | 1993-03-30 | Digital Equipment Corp. | Method and apparatus for complete functional testing of a complex signal path of a semiconductor chip |
CN106598889A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-04-26 | 湖南省瞬渺通信技术有限公司 | 一种基于fpga夹层板的sata主控器 |
CN110175095A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-27 | 南京大学 | 一种人机交互式多功能fpga符合测量系统及其测量方法 |
CN112330456A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-05 | 上海特高信息技术有限公司 | 一种超低延时硬件加速行情数据流解析系统 |
-
2021
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5198758A (en) * | 1991-09-23 | 1993-03-30 | Digital Equipment Corp. | Method and apparatus for complete functional testing of a complex signal path of a semiconductor chip |
CN106598889A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-04-26 | 湖南省瞬渺通信技术有限公司 | 一种基于fpga夹层板的sata主控器 |
CN110175095A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-27 | 南京大学 | 一种人机交互式多功能fpga符合测量系统及其测量方法 |
CN112330456A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-05 | 上海特高信息技术有限公司 | 一种超低延时硬件加速行情数据流解析系统 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
卞中昊,田野等: ""基于FPGA 的多端口网络协议解析加速卡硬件电路设计"", 《通信技术》 * |
卞中昊,田野等: ""基于FPGA 的多端口网络协议解析加速卡硬件电路设计"", 《通信技术》, vol. 54, no. 6, 30 June 2021 (2021-06-30) * |
逄锦昊等: "基于FPGA的多路高速数据传输同步时延测量系统", 《电子器件》 * |
逄锦昊等: "基于FPGA的多路高速数据传输同步时延测量系统", 《电子器件》, no. 02, 20 April 2015 (2015-04-20) * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114968886A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-08-30 | 中科亿海微电子科技(苏州)有限公司 | 基于双fpga的可重构金融加速卡、可重构方法及加速方法 |
CN115766521A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-07 | 中科亿海微电子科技(苏州)有限公司 | 基于fpga的全链路延时测量方法及测量系统 |
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Publication number | Publication date |
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