01
高频交易与硬件加速概述
高频交易定义与特点 · 硬件加速必要性 · FPGA vs GPU vs ASIC · 课程架构
概览对比
02
数字逻辑基础回顾
布尔代数 · 组合与时序逻辑 · 触发器/锁存器 · 时钟复位 · 同步设计
基础数字电路
03
Verilog/VHDL基础
模块化设计 · 数据类型 · 运算符 · always/process · 赋值 · 仿真
HDL入门
04
硬件描述语言进阶
状态机 · FIFO · 跨时钟域 · 流水线 · 参数化模块
进阶设计
05
信号处理基础
采样定理 · 量化截断 · 定点数 · CORDIC · 数字滤波器
DSP算法
06
市场数据解析
交易所行情 · 订单簿 · Tick级数据 · 时间戳 · UDP/TCP卸载
数据低延迟
07
低延迟网络栈设计
MAC/PHY · ARP/ICMP硬件 · UDP协议栈 · TCP卸载 · PTP同步
网络硬件
08
信号生成算法基础
MA · EMA · MACD · RSI · 布林带
指标算法
09
硬件算术单元
加法器树 · Wallace树 · CORDIC硬件 · 除法器 · LUT优化
算术优化
10
流水线设计与时序优化
流水线深度 · 寄存器平衡 · 重定时 · 关键路径 · 时序约束
时序性能
11
高速数据接口
AXI4-Stream · DDR4/DDR5 · PCIe DMA · 千兆/万兆以太网 · JESD204B
接口高速
12
信号生成流水线架构
多级流水线 · 数据宽度 · 背压流控 · 乱序处理 · 性能建模
架构流水线
13
实时计算引擎
滑动窗口 · 累加器树 · 并行比较器 · 排序网络 · Top-K选择
实时引擎
14
内存管理与缓存
BRAM/URAM · 分布式RAM · 缓存一致性 · 乒乓操作 · 地址映射
存储缓存
15
控制逻辑与状态管理
交易状态机 · 订单状态跟踪 · 风险控制 · 模式切换 · 看门狗
控制状态机
16
测试与验证策略
仿真平台 · 形式化验证 · 硬件在环 · 回归测试 · 覆盖率
验证测试
17
性能优化技术
逻辑复制 · 寄存器插入 · 重定时 · 面积换速度 · 功耗优化
优化PPA
18
高级信号生成策略
统计套利 · 动量因子 · 均值回归 · 机器学习硬件 · LSTM实现
策略AI
19
多资产支持
股票 · 期货 · 外汇 · 期权 · 加密货币信号
多资产通用
20
系统集成与部署
板卡初始化 · 固件加载 · 热重启 · 远程更新 · 监控日志
部署运维
21
延迟测量与优化
线延迟 · 逻辑延迟 · 布线延迟 · 确定性延迟 · 纳秒级优化
延迟测量
22
确定性计算
无分支代码 · 固定延迟路径 · 资源预留 · 时序确定性 · 可重复性
确定性可靠
23
安全与合规
硬件安全模块 · 加密引擎 · 访问控制 · 审计跟踪 · 合规检查
安全合规
24
调试与诊断
片上逻辑分析仪 · ILA/VIO · 硬件断点 · 性能计数器 · 错误注入
调试诊断
25
案例研究一：移动平均线信号生成器
基于FPGA的MA交易信号 · 设计与实现
案例MA
26
案例研究二：低延迟期权定价引擎
硬件实现 · 低延迟架构 · 定价模型
案例期权
27
案例研究三：统计套利信号与执行
统计套利系统 · 信号生成 · 执行硬件
案例套利
28
前沿技术
HBM高带宽内存 · Chiplet · RISC-V协处理器 · 光互连 · 量子计算
前沿趋势
29
项目实战：从需求到部署
完整流程 · 团队协作 · 版本控制 · 文档规范
实战流程
30
课程总结与未来趋势
技术回顾 · 行业趋势 · 学习路径 · 资源推荐 · Q&A
总结展望