01
硬件量化策略概述
什么是硬件量化交易、硬件加速的优势（低延迟、高吞吐）、FPGA vs GPU vs CPU在量化中的角色、课程整体架构与学习路径。
概念架构
02
量化交易基础回顾
订单簿与市场微观结构、常见策略类型（做市、套利、趋势）、回测系统的核心指标（夏普比率、最大回撤、胜率）。
指标策略
03
硬件开发环境搭建
Linux开发环境配置（Ubuntu 22.04）、Vivado/Vitis HLS安装与许可、硬件仿真工具（Verilator、Icarus Verilog）入门。
环境工具
04
FPGA基础与Verilog快速入门
FPGA内部结构（LUT、FF、BRAM、DSP）、组合逻辑与时序逻辑、用Verilog实现一个简单的加法器与寄存器。
VerilogFPGA
05
HLS（高层次综合）入门
HLS的优势与适用场景、C/C++到RTL的转换流程、HLS中的数据类型（ap_int/ap_fixed）、流水线与数据流优化。
HLS优化
06
回测系统数据管道设计
历史行情数据格式（CSV、Parquet）、数据预处理（去噪、对齐、重采样）、DDR4存储与AXI总线读取。
数据存储
07
订单簿快照与重建
Level2行情解析、用FPGA实现订单簿增量更新、哈希表 vs 内容可寻址存储器（CAM）的硬件实现。
订单簿CAM
08
信号计算单元（一）
移动平均线（SMA/EMA）的硬件实现、滑动窗口的流水线设计、定点数精度与资源权衡。
信号流水线
09
信号计算单元（二）
布林带与RSI的硬件加速、CORDIC算法在FPGA中的三角函数实现、多信号并行计算架构。
CORDIC并行
10
策略引擎设计
事件驱动 vs 周期轮询架构、用状态机实现策略逻辑（FSM）、多策略并行调度与优先级仲裁。
FSM调度
11
订单管理单元
订单状态机（New→Accepted→Filled/Cancelled）、FIX协议硬件解析器、订单缓存与重放机制。
订单FIX
12
风险管理模块
实时风控检查（最大持仓、最大订单频率、价格偏离）、用硬件比较器实现阈值告警、风控旁路与紧急止损。
风控比较器
13
性能计数器与监控
硬件性能监测（延迟柱状图、吞吐量计数器）、JTAG与PCIe调试接口、片上逻辑分析仪（ILA）使用。
监控ILA
14
回测执行引擎
时间戳对齐与事件排序、确定性回放（Deterministic Replay）、硬件在环（HIL）仿真模式。
回放HIL
15
回测结果评估
收益曲线绘制、归因分析（Alpha/Beta分解）、参数扫描与过拟合检测。
评估Alpha
16
系统集成与测试
模块间握手协议（Valid-Ready）、系统级仿真与UVM验证、上板测试流程与常见问题。
集成UVM
17
优化技巧（一）
时序收敛与关键路径优化、寄存器平衡与重定时（Retiming）、多时钟域与跨时钟域同步。
时序CDC
18
优化技巧（二）
资源利用率优化（DSP48共享、BRAM折叠）、功耗优化（时钟门控、操作数隔离）、面积与速度的权衡。
资源功耗
19
高级主题
动态重配置（PR）在策略切换中的应用、OpenCL与SYCL在FPGA上的使用、RISC-V软核与硬件加速器协同。
PRRISC-V
20
案例实战（一）
基于FPGA的统计套利回测系统——从策略描述到硬件架构映射。
实战映射
21
案例实战（二）
基于FPGA的统计套利回测系统——RTL编码与仿真验证。
RTL仿真
22
案例实战（三）
基于FPGA的统计套利回测系统——HLS优化与上板测试。
HLS上板
23
案例实战（四）
基于FPGA的统计套利回测系统——回测结果分析与策略迭代。
分析迭代
24
云上FPGA部署
AWS F1实例与阿里云FPGA云服务器配置、镜像制作与加载、远程调试与性能监控。
云部署
25
与软件回测对比
相同策略在CPU/GPU/FPGA上的延迟与吞吐对比、成本效益分析（TCO）、选型决策指南。
对比TCO
26
常见陷阱与调试
时序违规导致逻辑错误、数据冒险与流水线停顿、浮点转定点精度丢失案例。
调试精度
27
未来趋势
存算一体与近存计算、光互连与低延迟网络、AI辅助硬件设计（ChatGPT写Verilog？）。
趋势AI
28
课程总结与项目答辩
知识体系回顾、项目展示要点、常见面试题与职业发展路径。
总结面试
29
附录A：常用IP核与库
Xilinx FIFO、AXI DMA、浮点IP、开源项目推荐（finn、hls4ml）。
IP开源
30
附录B：调试工具链详解
Vivado Logic Analyzer、Vitis Analyzer、Python与FPGA协同调试。
调试工具链