Fpga-based high-throughput key-value store using hashing and b-tree for securities trading system
Autores: Puranik, Sunil; Barve, Mahesh; Rodi, Swapnil; Patrikar, Rajendra
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Fpga-based high-throughput key-value store using hashing and b-tree for securities trading system
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Fpga
Almacén de valores clave
Sistema de comercio de valores
Hash
árbol b
Alto rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de Array Programable en Campo (FPGA) se utiliza extensamente en Finanzas. Este documento describe una tienda de valores clave (KVS) de alto rendimiento para aplicaciones de sistemas de trading de valores utilizando un FPGA. El diseño utiliza una combinación de técnicas de hashing y B-Tree y admite un gran número de claves (40 millones) como se requiere por el Sistema de Trading. Hemos utilizado una técnica novedosa de usar cubos de diferentes capacidades para reducir la cantidad de Block-RAM (BRAM) y realizar una búsqueda de alta velocidad. El diseño utiliza memoria de alto ancho de banda (HBM), una memoria en chip disponible en los FPGAs Virtex Ultrascale+ para admitir un gran número de claves. Otra característica de este diseño es la replicación de la base de datos y la lógica de búsqueda para aumentar el rendimiento general. Al implementar múltiples motores de búsqueda en paralelo y replicar la base de datos, pudimos lograr un alto rendimiento (hasta 6.32 millones de operaciones de búsqueda por segundo) como lo especificó nuestro cliente, que es una importante bolsa de valores. El diseño se ha implementado con una combinación de Verilog y flujo de síntesis de alto nivel (HLS) para reducir el tiempo de implementación.
Descripción
La tecnología de Array Programable en Campo (FPGA) se utiliza extensamente en Finanzas. Este documento describe una tienda de valores clave (KVS) de alto rendimiento para aplicaciones de sistemas de trading de valores utilizando un FPGA. El diseño utiliza una combinación de técnicas de hashing y B-Tree y admite un gran número de claves (40 millones) como se requiere por el Sistema de Trading. Hemos utilizado una técnica novedosa de usar cubos de diferentes capacidades para reducir la cantidad de Block-RAM (BRAM) y realizar una búsqueda de alta velocidad. El diseño utiliza memoria de alto ancho de banda (HBM), una memoria en chip disponible en los FPGAs Virtex Ultrascale+ para admitir un gran número de claves. Otra característica de este diseño es la replicación de la base de datos y la lógica de búsqueda para aumentar el rendimiento general. Al implementar múltiples motores de búsqueda en paralelo y replicar la base de datos, pudimos lograr un alto rendimiento (hasta 6.32 millones de operaciones de búsqueda por segundo) como lo especificó nuestro cliente, que es una importante bolsa de valores. El diseño se ha implementado con una combinación de Verilog y flujo de síntesis de alto nivel (HLS) para reducir el tiempo de implementación.