01
交易系统基础
高频交易简介 · FPGA为何适合交易加速 · 课程目标与路线图
入门概念
02
开发环境搭建
Vivado/Quartus安装 · 仿真工具配置 · 版本控制与项目管理
工具环境
03
FPGA基础回顾
逻辑门 · 触发器 · 查找表 · 布线资源 · 时钟域概念
核心复习
04
硬件描述语言速通
Verilog/VHDL核心语法 · 组合逻辑与时序逻辑 · 状态机设计
HDL编程
05
网络协议基础
以太网帧结构 · ARP协议 · IP协议 · UDP/TCP协议栈概览
网络协议
06
10G/25G以太网MAC
PCS/PMA层 · MAC层功能 · XGMII接口 · AXI4-Stream总线
MAC高速
07
UDP协议栈实现
UDP校验和计算 · IP头部封装 · ARP缓存表 · 发送与接收状态机
UDP实现
08
时间同步技术
PTP精确时间协议 · 硬件时间戳 · 时钟同步对交易的意义
同步PTP
09
交易协议解析
FIX协议简介 · 二进制交易协议 · 订单簿数据结构
协议解析
10
解析引擎设计
状态机解析 · 流水线架构 · 多通道并行解析 · 延迟优化
引擎优化
11
订单簿管理
价格队列 · 限价单与市价单 · 撮合逻辑 · 深度快照生成
订单簿撮合
12
内存控制器
DDR4/DDR5接口 · AXI总线 · 内存带宽计算 · Bank管理
DDR存储
13
哈希表设计
布谷鸟哈希 · 线性探测 · FPGA友好哈希函数 · 冲突处理
哈希查找
14
排序网络
比较器网络 · 双调排序 · 奇偶归并排序 · 流水线排序
排序网络
15
优先级队列
二叉堆 · 硬件堆实现 · 插入与删除操作 · 延迟分析
队列堆
16
数据包过滤
五元组过滤 · 正则表达式匹配 · Bloom过滤器 · 规则表
过滤安全
17
校验和卸载
TCP/UDP校验和卸载 · CRC计算 · 硬件加速校验
校验加速
18
会话管理
TCP连接跟踪 · 会话表 · 超时处理 · 状态同步
会话TCP
19
应用层协议
行情数据协议 · 交易指令协议 · 自定义二进制协议
应用层协议
20
低延迟设计技巧
寄存器平衡 · 流水线深度 · 关键路径优化 · 布局约束
低延迟优化
21
时钟域交叉
CDC同步器 · 异步FIFO · 握手协议 · 多时钟域设计
CDC时钟
22
复位策略
同步复位与异步复位 · 复位树 · 上电初始化 · 错误恢复
复位可靠
23
调试与验证
仿真波形分析 · 逻辑分析仪 · 硬件调试 · 性能计数器
调试验证
24
性能测量
延迟测量 · 吞吐量测量 · 抖动分析 · 微基准测试
性能测量
25
系统集成
PCIe接口 · DMA引擎 · 主机通信 · 驱动开发
集成PCIe
26
固件升级
远程更新 · 多镜像管理 · 回滚机制 · 安全启动
固件升级
27
安全考虑
数据加密 · 身份认证 · 防篡改 · 侧信道攻击防护
安全加密
28
测试与部署
实验室测试 · 回测框架 · 实盘部署 · 监控告警
测试部署
29
案例分析
纳斯达克FPGA方案 · Xilinx Alveo加速卡 · 开源项目介绍
案例实战
30
未来趋势
SmartNIC · DPU · CXL互联 · AI辅助交易 · 量子计算影响
前沿趋势