Ứng dụng của FPGA trong ngành tài chính

[jefflieu]

Cám ơn bạn hithere, bạn trả lời quá chi tiết câu hỏi của mình (dù mình hỏi rất mông lung vì không rành bên ASIC). Thanks

[jefflieu]

Thành thật màh nói, môi trường forum này không thích hợp cho việc tranh luận, chỉ thích hợp cho việc thảo luận vì đôi khi có vài trường hợp "hả, mày nói gì vậy, tao hông hiểu?" không thể có được
Nên thôi anh em dừng đi !

[MinhHa]

Cuối cùng trứng có trước hay gà có trước.
1. CPU dùng cho đa năng, SX hàng loạt nên giá rẻ hơn. Nếu dùng kiến trúc đa xử lý thì với bài toán tối ưu như tài chính , ngân hàng, dự báo.... khả thi nhất và không có đối thủ.
2. FPGA làm những bài toán thiên về logic, chức năng biết trước và không dùng quá nhiều dữ liệu input ví dụ code, decode,.... chỉ thua chip chuyên dụng, CPU không phải là đối thủ.
Tính năng xủa lý song song hầu như dùng cho xử lý tín hiệu chứ không phải dùng để code thành CPU. Mà chủ yếu là bộ nhân và cộng song song thiết kế dùng cho DSP dạng tính tổng chập hay tích chập. Nếu dùng thiết kế CPU thì cũng chỉ được 1 bộ nhân. Còn FPGA + core CPU như XILINK + PowerPC thì vẫn thua CPU bên ngoài vì CPU được cập nhật nhanh hơn nhiều FPGA.
Pipeline thì giờ đây CPU, MCU hầu như đề có.
FPGA thiết kế thành CPU thì thua xa CPU chuyên dụng về cache L1,L2 vì RAM không đủ lớn và Bus bên trong là đa năng nên tốc độ không thể như CPU.

Dùng FPGA thay CPU thì không có được thư viện phần mềm, các sản phẩm phần mềm thông dụng nên phát triển mất quá nhiều thời gian

CPU + FPGA ( code thành chipset) là hệ thống khả thi nhất nhưng giá thành vẫn cao hơn chipset chuyên dụng vì nhà SX CPU thì thiết kế chipset là tối ưu nhất.

Nếu giao tiếp với bộ nhớ bên ngoài tốc độ cao thì FPGA cũng không phải là lựa chọn. Có thể có IO chạy được đến tốc độ GHz nhưng kiến trúc bên trong FPGA không cho phép vì lúc này FPGA cũng được thiết kế cho ứng dụng đặc biệt vid dụ dòng cho telecom,... thì dùng cho telecom là tối ưu nhất.

[falleaf]

Đọc qua tranh luận của các bác, xin phép phát biểu vài ý kiến cá nhân, dù nó không mang tính chuyên nghiệp lắm:

1) Đề tài chúng ta thảo luận, đó là ứng dụng FPGA vào trong việc xử lý dữ liệu của ngành tài chính.
- Các bác đang phân tích xem FPGA xử lý dữ liệu hay là xử lý tín hiệu thì tốt.
- Các bác lại đang phân tích rằng FPGA chỉ dùng cho giai đoạn thiết kế mẫu thử, còn khi dùng thì chả ai hơi đâu đi dùng FPGA mà người ta chỉ dùng sau đó làm sản xuất hàng loạt thành chip chuyên dụng thì hơn.
- Các bác đang so sánh FPGA với CPU,...

2) Một số luận điểm mà các bác còn sơ hở, F xin nêu ra như sau:
- Khi lấy FPGA so sánh với các chip fixed function, thì đúng là FPGA có thể coi như giai đoạn prototyping. Tuy nhiên, vấn đề ở chỗ, nếu sản xuất chip chuyên dụng, thì phải sản xuất nhiều và rất nhiều. Vậy trong trường hợp sản xuất không nhiều lắm (hàng nghìn hay hàng chục nghìn con chẳng hạn), thì FPGA có ưu thế hơn.
>> Nếu nghĩ tới cái mà chúng ta đang thảo luận ở đây, đó là lấy ưu thế về tốc độ, và ưu thế về sản xuất số lượng nhỏ, thì đúng là FPGA nó hơn con chip chuyên dụng ở bài toán kinh tế.

- Các bác đang phân tích FPGA hay DSP mục tiêu là để xử lý tín hiệu, chứ không phải là xử lý dữ liệu. Nếu xử lý dữ liệu thì CPU làm vẫn tốt hơn nhiều. Chưa nói tới vấn đề mà bác MinhHa vừa đề cập ở trên, chỉ nói về vấn đề xử lý dữ liệu dạng DB thôi. Lý do chính, là các bài toán kinh tế, hầu hết là các bài toán về xác suất thống kê, hầu hết mọi report nếu tỉ mỉ và công phu đều có thể làm trên excel. Những phép toán đó là gì? Kỳ vọng, Phương sai, trung bình,... Nói chung, làm tài chính thì cuối cùng cũng chỉ là kiểm tra, thống kê,... Một số bài toán phức tạp hơn, người ta có thể tính toán tối ưu như kiểu LMI chẳng hạn.

Những bài toán này, nói về độ phức tạp lập trình thì nó không phức tạp. Do vậy, nếu làm trên máy tính thì phải nói rằng nó là thừa thải. Vấn đề là nếu như có thể thay một con FPGA vào để làm chuyện đó thay máy tính, và hiển thị trực tiếp lên các bảng, biển báo... đặc biệt các thị trường chứng khoán, vàng, ngoại tệ,...

Đối với các bác việc xem bóng đá trong quán cafe, bác có thấy bực mình khi cái thằng ngồi quán bên cạnh nó reo lên "DZÔ" rồi, mà mình thì mới thấy nó dẫn banh tới giữa sân!??! Chỉ vài giây thôi, nhưng với mấy cái vấn đề tài chính, thống kê, sau này có thể nó sẽ là những vấn đề quyết định ở tốc độ từng giây một.

>> Nói trước là cái này F chỉ phỏng đoán, F chả biết quái gì về thị trường tài chính cả, nhưng tạm hiểu vấn đề người ta đặt ra là như vậy.

Nói chung, không biết gì nên không tiện chứng minh hay hùng biện gì. Đây cũng là cái ý tưởng và thông tin mới, chỉ đơn giản là thế thôi, nếu ai quan tâm thì F nghĩ nên chờ các bài phân tích sau của JeffLieu, chứ khoan chỉ trích. Có thể ý tưởng ngông cuồng, phi thực tế, nhưng hãy kệ nó nếu nó không ảnh hưởng và không phản khoa học. Nếu nó phản khoa học thì ta bụp ngay, nhưng ở đây là một hướng nghiên cứu có bài báo đã viết, có doanh nghiệp đã làm.

F thường hay nói "Những tay làm kỹ thuật thì lúc nào cũng chỉ nhăm nhe phản bác, bởi vì phải phản bác thì hắn mới làm ra được cái mới hơn tay kia; còn những tay làm kinh doanh thì dù có khó khăn thế nào đi nữa thì cũng tìm cách mà đồng tình với nhau, vì không đồng tình với nhau thì lấy gì làm ra tiền chung cho nhau được"

Hơi dài dòng tí, đang ở Đà Nẵng chuẩn bị chương trình đào tạo PIC, tối rỗi lên mạng tán phét tí cho nó đỡ nhớ 4rum.

Chúc vui

[bqviet]

Đã muốn dừng, nhưng thấy ông Admin viết một bài dài thượt, nên bqviet cũng quay lại góp vui.

Mấu chốt của việc phản bác ở chỗ (mà ông F hiểu nhầm) jefflieu muốn dùng FPGA làm HPC (high-performance computing) ứng dụng cho ngành tài chính. Đây có thể nói là điểm mạnh nhất của CPU thông thường, cho nên mới có phản bác. Nếu dùng FPGA làm hệ nhúng phân tích tài chính gọn nhẹ, hoặc làm glue-logic kết nối CPU thành siêu máy tính HPC ... thì chẳng ai dám phủ định.

Thứ hai, phân tích tài chính không đơn giản là kỳ vọng, trung bình, phương sai ... như F nghĩ. Nó là thứ tổng hợp nhiều phép phân tích để cuối cùng trả lời được câu hỏi "thị trường sẽ lên hay xuống, lên xuống thế nào ?", chủ yếu dành cho mấy ông chơi cổ phiếu theo trường phái kỹ thuật (đối lập với trường phái nền tảng) mà dân gian hay gọi là "lướt sóng". Khối lượng tính toán cực lớn, và kết quả có tính thời gian thực - không kịp thời thì dù tính chính xác tới đâu cũng vô nghĩa.


"Những tay làm kỹ thuật thì lúc nào cũng chỉ nhăm nhe phản bác, bởi vì phải phản bác thì hắn mới làm ra được cái mới hơn tay kia; còn những tay làm kinh doanh thì dù có khó khăn thế nào đi nữa thì cũng tìm cách mà đồng tình với nhau, vì không đồng tình với nhau thì lấy gì làm ra tiền chung cho nhau được" - câu này F đã nói rất nhiều cả trên diễn đàn và thảo luận trực tiếp. Thực tế người kỹ thuật hay người kinh doanh đều có lúc phản bác và có lúc hợp tác, chỉ có điều người kỹ thuật lúc phản bác thì nói toẹt ra ngay từ đầu (vì kỹ thuật thì dễ phân đinh đúng sai ngay từ đầu hơn), còn người làm kinh doanh (vốn khéo léo hơn) thì chưa chắc. Đơn giản có vậy thôi.

[jefflieu]

Đã muốn dừng, nhưng thấy ông Admin viết một bài dài thượt, nên bqviet cũng quay lại góp vui.

Mấu chốt của việc phản bác ở chỗ (mà ông F hiểu nhầm) jefflieu muốn dùng FPGA làm HPC (high-performance computing) ứng dụng cho ngành tài chính. Đây có thể nói là điểm mạnh nhất của CPU thông thường, cho nên mới có phản bác. Nếu dùng FPGA làm hệ nhúng phân tích tài chính gọn nhẹ, hoặc làm glue-logic kết nối CPU thành siêu máy tính HPC ... thì chẳng ai dám phủ định.

Đọc nãy giờ, có lẽ là có hiểu lầm nữa .
Nếu mình đoán không làm thì các bạn đang nghĩ mình nói việc FPGA làm công việc phân tích tài chính solo một mình nó hả?

[bqviet]

Áp dụng phân tích tài chính vào mối quan hệ làm ăn, dù có dùng FPGA hay không, vẫn có thể rút ra kết luận: người kỹ thuật hay người kinh doanh, hợp tác hay cạnh tranh, cuối cùng đều để tối đa hóa lợi ích cá nhân. Người tử tế với nhau thì tối đa hóa lợi ích của mình nhưng không, hoặc cố giảm thiểu ảnh hưởng tới lợi ích người khác. Kỹ thuật hay kinh doanh hay giời biển gì cũng chả liên quan gì ở đây cả.

Bqviet chưa có điều kiện tìm hiểu xem FPGA dùng cho ngành tài chính cụ thể thế nào, nhưng thực tế 2 sàn chứng khoán lớn bậc nhất thế giới NYSE (sàn New York) và LSE (sàn London) đều chuyển sang hệ thống các máy chủ chạy song song trên nền RedHat Enterprise Linux cả.

[jefflieu]

thực tế 2 sàn chứng khoán lớn bậc nhất thế giới NYSE (sàn New York) và LSE (sàn London) đều chuyển sang hệ thống các máy chủ chạy song song trên nền RedHat Enterprise Linux cả.

Câu nói này có trọng lượng

[falleaf]

Nếu mà F hiểu lầm tranh luận ở chỗ sử dụng FPGA để thay cho dạng vi xử lý khủng thì đúng là không thể. Vấn đề chính người ta sử dụng các CPU nhúng chỉ đơn giản ở 2 điểm:
- Tiết kiệm năng lượng
- Vấn đề tản nhiệt để hoạt động 24/7.
- Xử lý các vấn đề thời gian thực, tính toán đơn giản, nhưng thời gian thực ở đây là độ chính xác cao.

Nếu nằm ngoài những vấn đề này, nhúng không có gì tốt hơn CPU cả. Nếu nói về khủng, thì PC/Server vẫn là khủng nhất, tính toán nhanh nhất, nó ngốn từng đó năng lượng để xung hoạt động đẩy lên rất rất cao còn gì. Khi cần tản nhiệt, thì mấy cái trung tâm server nó đầy hàng để tản nhiệt và giải pháp nguồn. Cả cái tòa nhà bị đánh sập, nó vẫn còn chạy vi vu đấy thôi. Vấn đề thời gian thực, nếu tính toán quá phức tạp, tính thời gian thực chỉ là tính tương đối. Nếu đối với xử lý nhẹ (tiền xử lý, thống kê,...) thì thời gian thực chặt chẽ PC/Server không bằng, chứ còn nếu xử lý khối lượng phức tạp, đa luồng, nhiều connection,... thì diễn đàn tính toán có phức tạp đâu, lấy ông FPGA ra làm máy chủ chạy diễn đàn là toi, vì tính thời gian thực diễn đàn không yêu cầu cao. Nhưng kiểu như cái màn hình LCD thì nhúng có ưu thế về mặt xử lý hiển thị.

Vậy Jefflieu xem lại về vấn đề này, bản chất của việc chuyển đổi từ PC sang nhúng là những vấn đề F nói, chứ nếu chỉ vì tốc độ xử lý cao mà chuyển sang nhúng, cho dù là FPGA hay mấy con fixed function thì cũng chẳng giải quyết được gì.

Chúc vui

[jefflieu]

Không thể lấy FPGA mà thay thế cho CPU/Server. Chuyện đó hiển nhiên.
Trong các ví dụ, FPGA được đặt kế CPU và kết nối với CPU bằng công nghệ QuickAssist gì đó của Intel. và hoạt động như bộ gia tốc, thiết kế thành các engine chuyên dụng/đặc chế cho một ứng dụng nào đó (trong ví dụ là phân tích tài chính) ... Việc này giống như các engine đặc biệt trên DSP chip như Multipy accumulate, hoăc bit reversal ... hoặc trên Graphic Processor.

Trong phân tích tài chính thì họ làm cái engine để làm mô phỏng Monte-carlo simulation gì đó, chi tiết thì mình không chắc, nhưng nếu có cách kết nối FPGA vào CPU (như trong các link đã đưa thì thông qua FSB), thì FPGA có thể sử dụng để gia tốc ứng dụng một các đáng kể....

Việc này rõ ràng là được intel Support vì chính họ cũng đang quảng bá công nghệ QuickAssist ...

[jefflieu]

Tóm lại, Một vài điểm muốn nói trong mấy bài là:
- FPGA không có nghĩa là nhúng.
- Xử lý tín hiệu hay dữ liệu gì thì cuối cùng cũng là 0 với 1.
- Chạy xung clock nhanh chưa chắc xử lý nhanh hơn trong một ứng dụng nhất định.

[bqviet]

_ FPGA dùng cho ứng dụng nào cũng được, nhưng nhúng thì thích hợp hơn.
_ Cuối cùng cái gì cũng là 0/1, nhưng mục đích khác nhau; xử lý tín hiệu quan trọng ở tốc độ phản ứng, xử lý dữ liệu quan trọng ở thông lượng và độ mềm dẻo khi thay đổi thuật toán.
_ Xung đồng hồ nhanh không có nghĩa tốc độ xử lý nhanh hơn - đúng vậy, nhưng tối ưu hóa cấu trúc cũng không có nghĩa tăng đáng kể tốc độ xử lý nói chung.

[jefflieu]

A`h có cái code nhỏ dùng để nhân 2 ma trận số phức nguyên, mỗi ma trận kích thước có thể điều chỉnh được:
MM.exe 256 nghĩa là nhân 2 ma trận mỗi ma trận 256x256. Cái engine đòi hỏi kích thước phải là số 2^n vì sử dụng kĩ thuật blocking trong nhân ma trận, các bạn compile rồi chạy trên CPU của mình coi mất bao lâu.
Rồi so sánh với bài báo trong file PDF ở phần kết quả.
Chỉ muốn nói là một engine nhỏ đặc biệt khi tận dụng tính song song, tính đặc chế, chuyên dụng thì có kết quả tốt hơn.

[jefflieu]

_ FPGA dùng cho ứng dụng nào cũng được, nhưng nhúng thì thích hợp hơn.
_ Cuối cùng cái gì cũng là 0/1, nhưng mục đích khác nhau; xử lý tín hiệu quan trọng ở tốc độ phản ứng, xử lý dữ liệu quan trọng ở thông lượng và độ mềm dẻo khi thay đổi thuật toán.
_ Xung đồng hồ nhanh không có nghĩa tốc độ xử lý nhanh hơn - đúng vậy, nhưng tối ưu hóa cấu trúc cũng không có nghĩa tăng đáng kể tốc độ xử lý nói chung.

Đấy, túm lại đâu có gì trái ngược nhau.

Chắc dừng được rồi

[itx]

Thật sự thì ITX cũng không hề muốn bàn đến cùng một vấn đề nào đó mà bản thân cảm thấy vô ích. Nhưng thấy ông jefflieu thì thay đổi quan điểm đến chóng mặt đến nỗi không ai có thể xác định là quan điểm của jefflieu trong vấn đề này và anh ta có hiểu những gì mà mình nói hay không ( hay là quan điểm của jefflieu là gió chiều nào theo chiều ấy nhỉ ).
falleaf thì không hiểu trọn ý vì các bạn ủng hộ giải pháp này muốn đưa fpga vượt xa khỏi "nhúng" vượt lên cả giải pháp PC/Server hiện tại. (xin xem kỹ lại luồng).
bqviet, ITX, MinhHa.v.v... thì cố xác mà giải thích, phân tích giống như kiểu cố hét vào tai một người đã bịt chặt tai lại không muốn nghe. Làm như vậy để làm gì hả mấy bác gác kiếm lại như em đi.