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2013年12月09日
高頻交易(HFT)世代來臨與因應
技術部-Richard Chiang
一、HFT簡介
1.When
據報導[1],證券交易制度在今年(2013)七月有了新的撮合措施,將會陸續分三個階段減少每次撮合循環秒數,預計最快在明年底實施即時逐筆撮合,此舉將與世界先進國家接軌,同時也預告了台灣高頻交易(HFT,High Frequency Trading)世代的即將到來。
在過去的競價撮合制度中,在20秒內投資人只要將委託送出都可生效,但未來在逐筆撮合的新制度下,原本20秒撮合一次將變成即時撮合,每一筆委託交易送出後,證券交易交所就必須馬上進行即時撮合,因此投資人以往能在20秒內所做的各種策略操作將不復存在,而是要以新的思維及新的系統架構來因應未來的挑戰。
2.What
HFT主要是運用特定的電腦運算邏輯自動分析相關市場資訊並快速完成大量的交易,目前自動化交易量已佔全球交易量約略在40%到50%左右,而在美國本地更有大約400個高頻交易所,在每筆高頻交易賺取約30 cent的手續費,累積下來對具有高頻交易能力的劵商可產生相當可觀的營收。
進行高頻交易可有下營利策略[2]:
3.Who
需提供證劵高頻交易服務的服務廠商可能包含有以下領域
4.How
基本證劵交易流程以下圖所示,主要與HFT相關的系統有
各項相關軟體、作業系統,主機平台及傳輸媒界等皆在HFT扮演了重要角色,皆需要經過嚴格測試籂選。
二、HFT實務
以證劵下單自動化相互界接的角度出發,下圖表示了從下單決策系統至劵商交易平台至證交所撮合平台的路徑示意圖。劵商提供了相關的程式呼叫界面(API)給決策系統呼叫以完成自動接單,再經由FIX (or TMP)協定送至證交所撮合完成,並將撮合結果回報給決策系統。
以下則針對要完成高頻交易,所需各項元件的實務考量如下:
1.自動決策下單系統:
軟體設計應以高速計算效能為其主要考量,因此HPC(High Performance Computing)伺服器是主要的選項,利用GPU(Graphic Processor Unit)的強大運算能力或是其它平行運算的技術如海量資料(Big Data)分析,可在最短的時間計算出最佳的買賣點。其中瓶頸除了程式邏輯需最佳化外,硬碟讀寫的I/O速度影響甚巨,因此有人也需考量使用固態硬碟(SSD)及複雜事件處理(CEP,Complex Event Processing)技術,在資料收集不落地前直接在記憶體中即時統計分析好各項數據。美超微(Supermicro) HPC系列伺服器則是高速運算平台最佳選擇。
2.HFT下單路由伺服器:
此系統為證劵商收單及轉送至證交所撮合之重要平台,計算能力已非其主要考量,而是超低延遲(Latency)及超低延遲抖動(Jitter)為其真正與其它對手決勝關鍵,會影響到此關鍵因素的來源除了最佳化的收單轉送程式設計外,平台所使用的CPU、記憶體、網路卡皆扮演相當重要的關鍵角色。
因此下單路由伺服器選擇上應考量以下需求
美超微(Supermicro) HyperSpeed系列伺服器可滿足以上基本需求,同時另具有以下特色:
美超微(Supermicro)早在Sandy Bridge為基底的 HFT系統低延遲效能就已領先市場,應用Ivy Bridge架構時更有革命性的突破,延遲(Latency)再降低15%,99%的交易延遲降低了77%, 延遲最大值降低了88% ;延遲抖動(Jitter)也大幅降低了94%。Ivy Bridge 基底的系統目前已經通過一百家以上的投資銀行商用HFT軟體校調及線上運作。
3.證交所撮合系統:
除了在即時撮合正式上線前需壓力測試確認符合大量即時撮合的要求外,為避免重蹈2010年5月6日美國因自動化交易發生股市閃電崩盤(Flash Crash)的事件,在系統設計及法規制定上建議可考量以下防範措施[3]:
4.HFT下單傳輸:
為達成最低延遲的最大可能,建議應該將決策系統、下單路由伺服器放置與證交所撮合系統相同的IDC機房,以特別製作的高速延遲交換器相互連接,可達成最佳HFT效能。同時放置在IDC的伺服器單位密度,也是在選擇HFT伺服器上另一考量。
三、HFT決策系統開發考量
劵商選擇HFT決策系統平台是相當重要的,目前市面常見的主要平台有以可程式化閘陣列(FPGA,Field-programmable gate array)及直接以X86為基底開發兩種方式。
1.FPGA特點
2.X86特點
四、Supermicro Hyperspeed平台
目前市面上以X86為主的HFT平台要屬Supermicro HyperSpeed系列為其中佼佼者,其設計具有以下特色:
全球已有許多一線銀行及高頻交易所經由長時間的各式測試,最後皆以Supermicro HPC及HyperSpeed伺服器作為其最佳高頻計算及交易平台,在此也誠摯邀請您一同共享HFT帶來的商機。
五、參考資料