中科驭数：DNA体系打造实时交易风控方案RiskCop 撬动数量级性能提升
2019年Xilinx开发者大会在（XDF）亚洲站展览会上，中国科学院计算研究所领域特殊计算架构研发的先驱中科介绍了RiskCop，这是金融交易系统中网络、数据库和风险管理系统的加速解决方案发布（尖锐警察），聚集人工智能、5G、FPGA、ASIC、金融科技、证券期货公司、参与媒体等相关技术和行业人士的深入交流和现场采访。
中共数产品副总裁张宇接受了现场媒体采访。“中共数的初衷是，在不同的应用领域，以软件定义加速器的方法为指导，根据该领域的特点定制专用计算架构，以”当地情况“的思路，解决数据处理计算能力不足的问题。“中共数字产品副总裁张玉在接受采访时说。由于物联网、5G、物联网和人工智能等技术带来的数据爆炸，以及新应用领域的持续创新，日常生活中产生的数据量呈爆炸式增长。自2015年以来，每天产生的数据量大约每两年翻一番。随着摩尔定律的放缓，CPU处理器的性能无法跟上数据量的增长，大量数据被处理或浪费。特定领域的异构计算架构将迎来发展的黄金时期，成为下一个计算能力不足问题的主要解决方案。多年来，他在特殊异构计算架构领域深入挖掘，独立开发了KPU领域的特殊计算架构。公司公开了数十项KPU相关的发明专利，在国内外发表了多篇重磅论文，并获得了中国科学院科技成果转化奖，为该领域建立了专业加速器技术壁垒。金融科技领域是KPU登陆的第一个领域。RiskCop基于KPU架构，旨在为金融交易中的风险管理规则处理、数据库加速、金融协议分析和网络协议分析提供集成加速解决方案。与传统解决方案相比，Didge解决方案将单个事务链路延迟大幅降低至约1.4us，将抖动降低至20ns以内，达到业界领先的标准。在应用方案中评估数据库查询：基于KPU的解决方案可以实现超过一个数量级的性能提升。在给金融客户带来更多收入和成本节约的同时，可以有效提高机构投资者的风险管理水平，在监管方面也有更广阔的应用场景。
目前在KPU-Conflux1800金融时间序列分析、实时数据库加速等领域使用，在证券公司和期货公司的系统中，现有的风险管理解决方案主要基于“TOE+CPU+数据库”方案，网卡和CPU之间的通信开销过大。信息索引开销太大。其局限性包括风险管理和监管规则的处理延迟过长。RiskCop解决方案可以有效地应对这些行业的挑战。同时，根据用户的需要，可以选择使用FPGA或KPU芯片Conflux1800，专为快速处理时间序列数据和数据库而设计。张宇表示，该程序的核心原创技术是KPU，这是一种专门为加速特定领域核心功能计算而设计的计算架构。因此，硬件层的优化就像一把特定的“锋利的刀”，可以根据数据库速度和金融交易监管等关键领域进行定制。为了便于使用，整个解决方案为用户提供了完整的基础软件和灵活的软件配置界面。经纪人/期货/机构投资者可以根据内部风控规则的需要自行配置，以满足定制需求，并确保隐私。此外，整个方案集提供基于FPGA和ASIC芯片标准化的PCIe加速器卡，提供数据库（Database）+网络（Network）+人工智能（AI）的集成加速。它的主要优点包括：它是高度模块化和可定制的，允许根据客户的需求进行敏捷开发集成。数据库加速实现了硬件化关系数据库的多形式，支持SQL表达式的规则引擎，并可用于交易风险管理、合规性检查等关键环节。网络加速可以有效地完成TCP/IP/UDP协议卸载，实现微秒级的网络延迟，适用于市场解码、高速报告等应用。人工智能加速实现亚微秒级的模型推理，与微秒级的市场解码相结合，实现快速交易信号生成和策略执行。
[第1003号]
事实上，全栈解决方案的基础架构研究团队非常稀少，所以从中国科学院计算研究所架构国家重点实验室孵化来看，非常罕见，可以说具有“解决计算瓶颈”的内在优势。2019年10月，KPU-Conflux1800完成了流媒体和全功能验证，并与多个金融客户进行了测试。芯片有两个部分：功能区和非功能区。职能领域负责特定的计算和数据处理，主要由职能核心单元组成。通过核心的组合，可以实现数据库的基本查询操作和金融交易系统的实时风控。非功能领域负责带状核之间的配置，向各功能核提供数据供给。
KPU架构蓝图目前，Didge已经设计了50多个不同的功能核心IP。与此同时，CIDIC也开始了第二代KPU的研发。用于OLAP业务的第二代KPU体系结构使用高级流程，计划在40纳米或28纳米，其性能几乎是当前KPU-Conflux的两倍。预计将于2020年下半年推出。