证券交易低时延技术“自主可控”调查：国内信创产品迎头赶上 业务“上云”挑战待解

随着国家信息技术创新自主可控进程提速，越来越多券商等金融机构正积极使用自主创新软硬件设备支撑交易系统等核心业务迭代升级。

一位券商IT部门人士向记者透露，前些年，自主创新软硬件设备主要用于办公系统，但如今，它们正日益涉足金融机构的核心系统，包括交易系统与业务系统等。比如在交易系统搭建方面，越来越多券商等金融机构已开始使用搭载国产交换机、低时延网卡或DPU（数据处理器）、服务器的交易系统，一面提升自身的极速交易能力以满足金融机构对低时延交易的高要求，一面持续推动低时延业务的创新以打造新的收入增长点。

但是，要在更大范畴实现交易系统的信息技术自主可控，仍面临诸多挑战。毕竟，证券等金融行业在交易系统网络选择方面相当慎重，高度关注交易层面的自主创新网络架构与操作系统能否解决高性能、可靠性与高运维效率的三大挑战。

上述券商 IT部门人士直言，目前，海外产品在国内金融机构交易系统领域仍占据较大的市场份额。究其原因，一是国外CPU、服务器、交换机的性能仍然相对较高；二是相关产品的软件生态发展相对成熟，有助于金融机构快速迭代业务需求；三是这些产品经历多年实践测试，与业务场景的适配度较高，令金融机构对其可靠性与稳定性更加放心。

值得注意的是，当前国内信创企业正迎来赶上。

近日，中科驭数在低时延网络方面推出KPU SWIFT-2200N低时延网络DPU卡与NDPP超低时延数据处理平台，前者将时延指标较低至1.1us；后者NDPP平台有助于支持金融机构二次开发，为业务需求迭代提供灵活性。此前，龙芯中科自主研发了新一代CPU 3A6000，其采用成熟工艺生产，主频达到2.5GHz，支持多线程技术，由8个逻辑内核构成，有助于提升国内金融机构等众多行业企业的业务处理效率。华为也在持续提升鲲鹏服务器芯片的性能，助力国内金融机构在底层金融基础设施自主可控情况下，顺利实现多项业务迭代升级。

中科驭数高级副总裁张宇向记者透露， 在低时延技术领域要打破国外垄断，国内信创企业需围绕低时延硬件架构关键技术研发、低时延加速库演进、低时延链路调优思考等三大方向，持续破解国内证券基金行业低时延加速领域的关键技术瓶颈。

在他看来，DPU芯片的两大技术指标分别是高带宽和低时延，这也是券商等金融机构持续提升极速交易能力的永恒追求，随着国产DPU芯片在性能与场景适配能力的不断增强，未来国内券商等金融机构的交易系统自主可控步伐将进一步加快。

申万宏源联合实验室低时延技术负责人张宏向记者透露，目前申万宏源正在推进灵活弹性、集约高效的技术底座，支撑国产信创改造环境下的成熟可靠极速交易模式。通过相关实验室的测试，他发现在当前性能最优的超频服务器，与Arista7150构成的集成测试环境下，D厂柜台在使用自主创新网卡时性能表现颇佳，柜台应答全链路时延领先17%；相比此前半国产信创环境，采用华为CE6885+鲲鹏920+中科驭数SWIFT-2200N的全国产信创环境，整体性能进一步提升6%-11%。

多位业内人士指出，券商等金融机构若将进一步加大国产信创软硬件在交易系统等核心系统的应用，仍需解决三大挑战，一是随着低延时业务纷纷“上云”，如何优化计算资源使用与业务深度适配调优，令信创云能满足时延敏感型业务对时延性能的要求，需国内信创企业持续加大技术创新；二是无论在低时延硬件架构关键技术、还是低时延加速库演进与低时延链路调优，仍需国内信创企业尽早“赶上”欧美先进水准；三是如何通过自研硬件底座实现低时延性能提升与拓展二次开发功能，便于金融机构开展策略加速的开发实践，也是影响国内券商等金融机构是否愿意更大范畴使用国产信创产品的一大标杆。

张宇指出，在产业数字化变革下，证券基金行业对异构算力融合、超低时延基础设施与实时性的追求将远远领先其他行业，国内信创企业需进一步加强产品技术创新与业务场景适配，才能满足金融机构交易系统的自主可控“需求”。

 券商交易系统的自主可控“征途”

在政策支持下，近年越来越多券商等金融机构纷纷在交易系统等核心系统领域引入国产信创产品。

上述券商IT部门人士向记者透露，目前企业围绕核心系统的自主可控，制定了五大要求，一是实现全面的自主可控，保持国产信创技术方面的领先，包括硬件可控，软件可控，环境可控；二是构建生态，与国内上游软硬件厂商建立生态体系；三是落实信息安全，四是找到国产信创的最佳组合，包括从厂商适配到软硬件结合，将自主创新产品从可用，能用向好用转变；四是全面落实技术指引，设立专门的实验室，指引公司业务的信创发展；五是培养更多精通信创云技术研发的人次。

“2022年起，我们与多家国内软硬件厂商联合成立了实验室，开展大量国产信创基础设施的测评，近日已开展业务系统自主可控的测试与交易全链路调优。”他告诉记者。

在他看来，要让国产信创的低时延交易网络性能与稳定可靠性“赶超”欧美产品，并非易事。究其原因，证券行业的网络架构特点有别于其他传统金融行业，更注重品质、稳定性、安全性与成熟技术部署。

一位券商负责交易系统搭建的专家向记者透露，证券行业对核心交易系统的网络架构与交易系统选择，是极其慎重的——这背后，是券商既要兼顾技术成熟度与稳定性可靠性，又必须确保自身的技术路线不会“落后”。通常情况下，券商在选择交易系统网络架构与技术路线方面还面临三大挑战，一是高性能，随着业务流量迅猛增长，时常会出现突发的高流量，交易系统的性能需有效应对上述突发状况；二是可靠性，当交易网络出现服务器与链路收敛，后者需及时快速解决这些“故障”，三是高运维效率，由于网络规模越来越大，无论是远程业务、还是自身托管体系或两大数据中心同步运转，都需要极高的运维效率，能一个指令快速稳定高效地解决各类运维问题。

记者获悉，近年众多国内自主创新企业通过生态合作等方式，逐步解决上述挑战。比如在随着网络规模越来越大，券商对大型交换机低时延性能提出更高要求后，企业通过生态合作，借助单波低时延技术创新与大规模的组播，有助于券商与交易所快速完成组播复制；与此同时，当某条交易链路网卡遭遇故障问题时，企业已实现另一条交易链路的快速转发表复制与不丢包，防止整个交易网络出现收敛问题。

这驱动越来越多国内券商等金融机构在交易系统等核心系统迭代升级时，纷纷引入自主创新产品。

腾闪信息技术负责人周建军向记者透露，在证券公司交易系统里，低时延性能主要受在交易程序运行时间与网络数据传输效率影响。目前，超频机可以通过提升CPU主频，显著增强交易程序的运行速度并降低其运行时延；网络数据传输则需要采用低时延网卡。

“尽管国产CPU在主频指标方面与国外产品仍有差异，但在低时延网卡这个关键部件，国内产品已与国外主流产品性能持平。我能与国内一家私募机构合作，以策略系统时延调优为目标，切换成KPU SWIFT-2200N产品调优后，某些应用场景的业务系统性能优于现有环境。”他指出。

金仕达低时延产品负责人朱成燕直言，行情系统同样是决定交易低延迟效率的一大主要因素，能否更快更精准地获取实时行情信息，是众多市场参与者交易制胜的关键。目前企业融合国产DPU芯片等软硬件，基于FPGA行情解析，从行情源多源择优、接收端双路优化、基础行情拓展、实时订单簿、全链路监控、全链路调优等六大方向，提供全方位极速行情解决方案，支持国内券商等金融机构的交易系统自主可控改造。

 低时延业务“上云”挑战

值得注意的是，随着云计算技术蓬勃发展，越来越多券商等金融机构正致力于低时延业务“上云”。

一家大型券商系统运行部负责人周晓 指出，在证券行业，时延敏感型业务以往主要在物理机运行。但随着国产信创从局部向整体全面迈进，信创云正成为国内券商“上云”的重要选择。

前述券商IT部门人士指出，以往，券商将多数对交易低时延要求较高的业务放在物理机（线下服务器或交换机等）操作，毕竟物理机能提供相应的低时延性能。但如今，越来越多券商也发现其中的弊端。

具体而言，一是物理机的资源利用率偏低，有些业务月底做报表时需要较大的资源使用需求，平时则没有，导致物理机资源被“浪费”；二是物理机的资源交互效率较差，当业务需快速迭代时，企业要申请使用物理机资源的流程较长，无法满足业务快速迭代要求；三是物理机的采购维护管理成本较高，在降本增效大环境下显得“有点不划算”。

“所以我们也在计划让低时延业务等上云，一方面能通过信息化技术令各类资源集成提升，比如资源快速交互与降低成本，另一方面也能实现软件的高可用与可维护性。”他指出。目前券商业务“上云”的最大挑战，就是当业务“上云”后，能否实现以往物理机所能提供的低时延性能。

记者获悉，低时延业务“上云”的技术门槛不低。以往涉足这项业务的国内信创企业也不多，导致在云计算层面引入低时延性能的落地难度较高。目前众多券商最担心的，是在国产信创生态环境下，底层物理服务器，CPU，操作系统与业务应用之间，能否做到与低时延要求的“适配”，这需要攻克诸多难关。

这位券商IT部门人士透露，信创云要成功引入低时延技术，需在计算层，网络层，存储层，应用层都要做好相关技术引入，比如计算层引入NUMA管理与快照处理，网络层面要引入低时延网络，包括用好低时延DMA与超低时延MAC；存储层则使用MAME全闪存硬件，应用层的虚拟机则使用低时延加速库，才能确保众多业务“上云”后的低时延运转要求。

目前，不少券商围绕信创云的低时延运转要求，还采取了其他做法，比如通过“一云多芯”接管底层网络资源，实现与操作系统应用的高效交互与资源调度等。此外，一些券商机构还采取网卡穿透模式给虚拟机使用，实现业务上云的低时延效率与物理机相当，为热迁移技术应用做有效的探索。

在业内人士看来，尽管金融行业的基础设施自主可控进程迅猛发展，但目前国内信创产业的发展路线相比欧美市场有着较大差别。在欧美市场，数家大型企业旗下拥有服务器、低时延DPU、交换机等业务，通过企业内部产品整合构建较高的金融交易系统低时延性能与完善的应用生态，在国内，不同信创企业往往专注其中某个细分产品领域（比如网卡、服务器、数据库、交换机等）的研发，因此国内企业更需要通过生态合作，共同破解证券基金行业交易系统低时延需求的技术难题，进而实现更高效的业务场景适配与解决方案调优，才能在金融机构业务上云的浪潮下创造更大的市场份额与应用前景，进一步推进金融行业基础设施的“自主可控”。