01
硬件交易加速器概述
什么是硬件交易加速器 · 为什么需要硬件加速 · 高频交易与低延迟的关系 · 硬件加速 vs 软件加速
概念入门
02
FPGA基础入门
FPGA架构简介 · 查找表(LUT)与触发器(FF) · 可编程互连资源 · FPGA与CPU/GPU的对比
FPGA数字电路
03
硬件描述语言基础(Verilog)
模块与端口 · 组合逻辑与时序逻辑 · always块与assign语句 · 仿真与测试平台基础
VerilogHDL
04
交易系统核心概念
订单簿(Order Book)结构 · 撮合引擎原理 · 市场数据(Market Data)协议 · 交易指令类型
交易核心
05
网络协议基础(TCP/UDP)
以太网帧结构 · IP协议与路由 · UDP协议特点与适用场景 · TCP协议与可靠传输
网络协议
06
UDP硬件协议栈设计
MAC层与PHY层接口 · UDP校验和计算 · ARP协议实现 · IP层组包与解包
UDP硬件
07
时钟域与跨时钟域设计
单比特同步器 · 多比特同步(FIFO) · 握手协议 · 亚稳态与MTBF
时钟同步
08
流水线设计技术
流水线基本原理 · 时空图分析 · 流水线冒险与解决 · 交易系统中的流水线应用
流水线性能
09
状态机设计
Moore型与Mealy型 · 状态编码(二进制/独热) · 状态机模板 · 交易协议解析中的状态机
FSM设计
10
FIFO设计与应用
同步FIFO · 异步FIFO · 空满标志生成 · FIFO深度计算 · 交易数据缓冲
FIFO缓冲
11
高精度时间戳
PTP协议基础 · 硬件时间戳实现 · 纳秒级精度获取 · 时间同步机制
时间戳PTP
12
市场数据解析
ITCH/OUCH协议介绍 · 数据包解析状态机 · 行情快照与增量更新 · 数据校验与纠错
ITCH解析
13
订单管理模块
订单状态机 · 订单ID生成 · 订单撤销与修改 · 风控检查逻辑
订单风控
14
撮合引擎设计
价格优先时间优先原则 · 撮合算法硬件实现 · 并行撮合架构 · 撮合延迟优化
撮合引擎
15
内存管理与查找
BRAM与URAM介绍 · 哈希表硬件实现 · 二叉堆硬件实现 · CAM(内容可寻址存储器)
内存查找
16
PCIe接口基础
PCIe拓扑结构 · TLP包格式 · DMA传输原理 · AXI总线简介
PCIe接口
17
DMA引擎设计
描述符链 · 分散-聚集传输 · 中断机制 · 吞吐量优化
DMA引擎
18
固件与驱动开发
Linux字符设备驱动 · MMIO与寄存器访问 · 中断处理 · 用户态与内核态通信
驱动固件
19
时序分析与约束
建立时间与保持时间 · 时序路径类型 · SDC约束编写 · 时序收敛技巧
时序约束
20
仿真与验证方法
定向测试与随机测试 · 覆盖率驱动验证 · 断言(Assertion) · 形式化验证简介
验证仿真
21
性能指标与测量
延迟(Latency)定义与测量 · 吞吐量(Throughput) · 抖动(Jitter) · 百分位延迟
性能测量
22
低延迟设计技巧
逻辑优化(Retiming) · 关键路径优化 · 布局布线约束 · 温度与电压影响
低延迟优化
23
安全与风控
交易限额检查 · 异常交易检测 · 密钥管理与加密 · 审计日志
安全风控
24
多通道与并行处理
通道隔离 · 并行数据路径 · 负载均衡 · 资源复用
并行多通道
25
调试与调优
ChipScope/ILA使用 · 逻辑分析仪 · 性能计数器 · A/B测试方法
调试ILA
26
项目实战：简单UDP收发器
需求分析 · 模块划分 · 编码实现 · 仿真验证
实战UDP
27
项目实战：市场数据解析器
协议分析 · 状态机设计 · 数据缓存 · 性能测试
实战解析器
28
项目实战：订单网关
订单接收与校验 · 风控检查 · 订单转发 · 错误处理
实战网关
29
项目实战：简易撮合引擎
订单簿维护 · 撮合逻辑 · 结果输出 · 延迟优化
实战撮合
30
未来趋势与进阶
SmartNIC与DPU · RISC-V在交易中的应用 · AI辅助交易 · 开放源码项目介绍
趋势进阶