硬件平台中的订单账簿管理设备制造技术

本发明专利技术提供了一种订单账簿管理设备(10)，其在集成电路上实施，用于将在输入数据流中识别出的订单聚类到至少一个订单账簿中，每个订单包括价格和数目信息，每个订单与可交易对象相关联并且包括卖出侧和买入侧，每个订单账簿侧存储限制的列表，每个限制与给定的价格和数目相关联，与限制相关联的数目对应于所接收的包括给定价格的订单的数目的和。订单账簿的每侧包括：-第一数据结构，其用于保留所选择的限制的数量P，对应于具有在保留在账簿的买入侧的N个限制之中的最高价格的P个限制，或者具有在保留在订单账簿的卖出侧的N个限制之中的最低价格的P个限制，第一数据结构中的订单依据订单账簿侧而按价格排序，以及-第二数据结构，其被布置为树的形式，并且包括具有在账簿的买入侧的N个限制之中的最低价格的N-P个限制，或者具有在账簿的卖出侧的N个限制之中的最高价格的N-P个限制。订单账簿管理设备进一步包括第一管理内核(2)，其用于处理每个接收到的涉及限制的包括价格信息的指令，响应于对指令的处理而更新第一数据结构和/或针对第二管理内核(3)而产生至少一个更新指令，第二管理内核(3)被配置为，基于更新指令而更新第二数据结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
概括而言，本专利技术涉及数据处理系统，更具体而言，本专利技术涉及用于管理硬件平台中的订单账簿的方法和设备。
技术介绍
随着在金融业中对于更快地处理大量数据的需求的增长，基于依赖通用CPU的集群(cluster)的数据处理系统显示出了很多限制。实际上，如果集群方法涉及廉价的硬件并且提供简化发展的工具，随着对于高性能计算的需求增加其具有很多更加显著的限制：高电力消耗、昂贵的维护成本、数据中心所需的大量空间。此外，利用集群所获得的整体性能并不随集群数量正比例地增加。不同于集群方法，使用有限数量的配备有FPGA的机器，基于FPGA的数据处理系统能够以大吞吐量并行执行复杂的任务。因此，该硬件方法对于金融和投资业领域中的应用软件的发展尤其适用，在这些领域中，快速计算是保持竞争力的关键。FPGA(现场可编程门阵列的缩写)指的是可以在制造之后进行配置的集成电路。该配置一般使用硬件描述语言(HDL)来指定。FPGA包含大量的部件(“逻辑块”)，以及使得块能够“连接在一起”的可重配置互联的层级。逻辑块可以被配置为执行复杂组合逻辑，或仅执行简单的基本逻辑运算(布尔AND、OR、NAND、XOR等)。因为FPGA可以执行并行计算，所以仅仅在几个时钟周期中，对于多个独立的输入可以同时执行相同的算法。因此，FPGA尤其适于非常快速地执行复杂计算。出于这些原因，越来越多市面上的数据处理系统使用FPGA来设>计。市面上的数据处理系统一般包括订单账簿管理设备(也称为限制聚类和账簿建立设备)，其执行限制聚类和订单账簿建立。订单账簿管理设备取得从通过市场接收的输入指令中识别出的订单。该订单可以最初由交易商发出，并且根据预定的标准由市场计算系统过滤。例如，如果订单是错误的，或者如果订单已经在被市场计算系统接收时立即得到了执行，则可以将其过滤掉。订单账簿管理设备使用在每个指令中传递的工具标识符(instrumentidentifier)来通过订单账簿对接收到的订单进行排序(“账簿建立”功能)。每个订单账簿包括出价(或者买入)侧和要价(或者卖出)侧。订单账簿中所列的每个订单与可交易物品相关联，并且包括价格和数目信息。如同本文所用的，术语“可交易物品”指的是任何可以在特定价格下以一定数目交易的物品，例如金融产品。订单账簿管理设备则用于匹配相同订单账簿的订单并且按价格分侧，增加其数目(限制聚类功能)。订单账簿管理设备的一个功能为，在交易所网络上，依据从市场参与者接收到的输入指令(例如，增加、删除或修改订单的指令)来更新订单账簿。然而，在常规的订单账簿管理设备中，这样的升级操作产生大量的开销，并且导致严重的延迟。
技术实现思路
为了解决这些问题和其他问题，提供如所附独立权利要求1中所限定的订单账簿管理设备，以及如所附权利要求15所限定的方法。从属权利要求中限定了优选的实施方案。从而，本专利技术提供了具有低延迟的改进了的订单账簿管理设备，同时仍能够承受与交易所的10G网络相关联的指令速率。此外，所提出的订单账簿管理设备的延迟和速率针对常规的订单账簿管理设备得到了优化。具体而言，延迟具有很小的变化，并且一般而言，相比于常规的订单账簿管理设备经受小得多的变化。本专利技术的另一益处为，账簿的在前版本和新版本都得到输出(在数据包中所包含的指令之前和之后)。本专利技术的其他益处将通过下面参考所附附图的具体描述而变得更加明显。附图说明参考所附附图，现在将通过示例的方式来描述本专利技术的实施方案，在附图中，相似的附图标记表示相似的元素，在附图中：-图1表示示例性的市场数据处理系统；-图2显示了示例性的订单账簿的更新；-图3表示根据本专利技术的特定实施方案的订单账簿管理架构；-图4显示了根据本专利技术的特定实施方案的账簿顶部管理内核的架构；-图5表示示例性的账簿底部存储器结构；-图6是示出根据本专利技术的特定实施方案的账簿顶部管理内核的操作的流程图；-图7是示出根据本专利技术的特定实施方案的账簿底部管理内核的操作的流程图；-图8显示了根据本专利技术的特定实施方案的账簿底部管理内核的架构；以及-图9是示出根据本专利技术的特定实施方案的示例性FPGA实施的框图。具体实施方式参考图1，其显示了示例性的市场数据处理系统100，该系统被设置为获取和处理从一个或多个数据源(例如，金融交易所)得到的市场数据。本文中使用的术语“市场数据”指的是从多个外部源接收的数据流形式的数据，包括金融报价以及与股权、固定收入、金融衍生产品、货币和其他投资工具相关联的交易相关的数据。市场数据是金融和投资业的关键元素。对这些市场数据进行处理的方式(延迟、可用性、质量等)对于这些产业的竞争力具有直接影响。市场数据的一个重要特征是其更新频率。实际上，出于战略和竞争的目的，实时更新是必须的。例如，价格数据从交易所到用户的递送接近于实时。市场数据处理链的第一步骤包括数据获取阶段以及数据包解码阶段，在网络应用程序中的数据获取阶段包括网络(一般为UDP或TCP)获取12，并且一般由NIC(网络接口卡)和操作系统的网络堆栈执行。解码阶段由至少一个解码器13(也称为“市场数据包解码器”)执行，该解码器与馈送源交互，以便处理根据给定的特定源协议(例如，FAST)从交易所网络11接收的市场数据流，并且将其解码。更具体而言，解码器13被配置为将数据流从其特定源格式转换为内部格式(数据标准化过程)。根据每个数据馈送中的报文结构，解码器13以特定的操作处理每个字段值(fieldvalue)，将缺失数据填充以其缓存记录的值和状态，并且将其映射到系统所使用的格式。解码器13然后可以基于所解码的报文来调用所选择的订单管理例行程序。市场数据处理系统100可以进一步包括订单信息管理器14，该订单信息管理器包括至少一个存储器，其用于存储关于每个订单的细节从而在需要时对其进行检索。如图所示，市场数据处理系统100还可以包括报文分发和传输单元15，其用于将经处理的数据格式化为报文，并且将其分发到所选择的客户端应用程序16以供进一步的处理和决策。当客户端应用程序16位于不同的服务器时，报文传输可以在网络上完成。市场数据处理系统100进一步包括订单账簿管理设备10(其也可以称为“限制聚类和账簿建立设备”)，其用于将待进入订单账簿的订单聚类，对于每个工具呈现可能聚类到限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种订单账簿管理设备(10)，其在集成电路上实施，用于将在输入数据流中识别出的订单聚类到至少一个订单账簿中，每个订单包括价格和数目信息，每个订单账簿与可交易对象相关联并且包括卖出侧和买入侧，每个订单账簿侧存储限制的列表，每个限制与给定的价格和数目相关联，与限制相关联的数目对应于所接收的包括所述给定价格的订单数目的和，其中订单账簿的每侧包括：‑第一数据结构，其用于保留所选择的限制的数量P，对应于具有保留在账簿的买入侧的N个限制之中的最高价格的P个限制，或者具有保留在订单账簿的卖出侧的N个限制之中的最低价格的P个限制，所述第一数据结构中的订单依据订单账簿侧而按价格排序，以及‑第二数据结构，其被布置为树的形式，并且包括具有在账簿的买入侧的N个限制之中的最低价格的N‑P个限制，或者具有在账簿的卖出侧的N个限制之中的最高价格的N‑P个限制，其中，所述订单账簿管理设备进一步包括第一管理内核(2)，其用于处理每个接收到的涉及限制的包括价格信息的指令，响应于对所述指令的处理而更新所述第一数据结构和/或针对第二管理内核(3)而产生至少一个更新指令，所述第二管理内核(3)被配置为，基于所述更新指令而更新所述第二数据结构。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.01 EP 13306358.61.一种订单账簿管理设备(10)，其在集成电路上实施，用于将在
输入数据流中识别出的订单聚类到至少一个订单账簿中，每个订单包
括价格和数目信息，每个订单账簿与可交易对象相关联并且包括卖出
侧和买入侧，每个订单账簿侧存储限制的列表，每个限制与给定的价
格和数目相关联，与限制相关联的数目对应于所接收的包括所述给定
价格的订单数目的和，其中订单账簿的每侧包括：
-第一数据结构，其用于保留所选择的限制的数量P，对应于具有
保留在账簿的买入侧的N个限制之中的最高价格的P个限制，或者具
有保留在订单账簿的卖出侧的N个限制之中的最低价格的P个限制，
所述第一数据结构中的订单依据订单账簿侧而按价格排序，以及
-第二数据结构，其被布置为树的形式，并且包括具有在账簿的买
入侧的N个限制之中的最低价格的N-P个限制，或者具有在账簿的卖
出侧的N个限制之中的最高价格的N-P个限制，
其中，所述订单账簿管理设备进一步包括第一管理内核(2)，其
用于处理每个接收到的涉及限制的包括价格信息的指令，响应于对所
述指令的处理而更新所述第一数据结构和/或针对第二管理内核(3)而
产生至少一个更新指令，所述第二管理内核(3)被配置为，基于所述
更新指令而更新所述第二数据结构。
2.根据权利要求1所述的订单账簿管理设备，其中，用于所述第二
数据结构的树是包括根节点(53)和至少一个叶子节点(55)的树。
3.根据权利要求2所述的订单账簿管理设备，其中，所述根节点
(53)包括一组条目，每个条目与参考价格以及指向各自叶子节点(55)
的指针相关联，所述根节点(53)中的条目依据订单账簿侧而按参考
价格排序，并且其中，每个叶子节点包括与各自价格相关联的限制的
未排序的列表，每个叶子节点(55)中的价格的范围在第一值与第二
值之间，所述第一值为与所述根节点(53)中的相应指针(54)相关
联的价格，所述第二值为与所述根节点(53)中的在前指针(54)相

\t关联的价格。
4.根据权利要求3所述订单账簿管理设备(10)，其中，根节点包
括第一条目，其存储账簿的第二数据结构的买入侧的最高限制或卖出
侧的最低限制，如果在所述根节点(53)中不存在指向叶子节点的在
前指针，则每个叶子节点的第二值为与第一条目中的所述最高限制或
最低限制相关联的价格。
5.根据前述权利要求2和3中的任一项所述的订单账簿管理设备，
其中，所述第一值包括在所述叶子节点(55)中，且所述第二值不包
括在所述叶子节点(55)中。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的订单账簿管理设备，其中，
所述第一管理内核(2)包括内部缓存(21)，其用于加载每个订单账
簿的第一数据结构。
7.根据权利要求6所述的订单账簿管理设备，其中，条目使用“近
期...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·克德，
申请(专利权)人：艾尼克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR