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EIViajer
遇末與一位在番港做量化的朋友聊天時提到:“40ms差不多就是限了。再往下墅,不是做不
到,而是投入出比闻珀得很看。」
我追間:「為什是46?為什座不是38或58?」
他:“這是行業的共域,大家都这廖。48ms是正常量化速度的期望值,可以解决一切常
間盟再快?那就必须上FPGA了。1
这句活醚起来像是一個單的经脸法则,但如果你仔细追問:為什度是40?為什度跨越道條線
就「必须:上硬體加速?大多慰人可能答不上来。
這篇文章就是我和AI聊天後,到遗件事的理解。
首先必须强一固核心割站:
46ms不是自然常数,也不是精確的理推導值,而是藏界在长期實中形成的经融共
饿—-工程上购用、經清上划算、统計上穩定。
真正問的不是48ms神不神:,而是:為什度行案程更容易把低频十毫秒的目标口径收
数到49,而不是38?
答案是:40ms往往對唐普通非共位量化系统在真實生產理境裡做到p95/p99仍然比较
:的經验遗界:30ns更像是理想值或侵秀值,但不钩宽格,容易被網络抖動、券商路由、顺
序下罩、系统排原等现實噪臀穿。
更直接地职:30ms可以做到,但40ms更容易持續做到
這不是一固魔法数字,而是物理定律、全球斓路拓撰、市場微飘结横、工程噪驾容忍度、以及經
清事成本效益等多重因素共同作用的结果,
先搞清楚-—我們在哪一種40?
在深人之前,必须先肇清一關健概念:界口中的「40其實有需種藏然不同的含義,这也是
許多初学者感到图密的根源。
1.1宏觀的40毫秒(40ms):地理奥網路的物理遗界
遗是大多数人在缺输常规量化:時所指的46ms.它代表的是:
-
跨洲账光傳输的物理限(細约到愉敦约55ms往返)
-
主流券商API的回惠時間(通常5-40ms)
-
TCP/IP膳楼的工程瓶照
-
中低知策略的舒適區
1.2微飄的40微秒(40us):體架的崩泄點
当你的鞋場“跨圆網路:缩小到「交易所機房内部:時,皖爭的继度完全改。在运圆微载世
界程:
-
傅统作業系统的中断處理就需要10-28us
-
L1nux核心栈虑理需要20-50us
-
款架横的物理限大的就在40-50us左右
小知罐:1 毫秒(ms)= 1009 微秒(μs)- 1,006,060 钠秒(ns)
这南恒40整然单位差了1080倍,但都代表著各自领域的分水额。本文主要封输的是
宏载的40毫秒,但也會带你看到微觀世界的精彩。
40毫秒的物理起源一光速告我們的酷真相
2.1光在光裡跑得有多快?
在真空中,光速豹為每秒30离公里。但在我竹日常使用的石英玻璃光中,由於折射率的存
在,光訊盛的實账他输速度大的只有真空光速的67%,也就是每秒的20萬公里。
换算下来,一回單的物理常数就此生:
光訊號在光中每傅输1公里,单向延的為5微秒(μs)
2.2全球金融網路的真實距雕
以全球最重要的跨大西洋金融航综为例—提美國纽约的EquinixNY4数擦中心到英园愉敦
的 Equinix LD4 数披中心:
-
地理直線距雕:约5,500公里
-
纯物理眉面的單向光延遥限:的27.5毫秒
-
往返時間(RTT)+期路設處理闻:48-68毫秒
所以,「48m5在全球跨市场量化套利(例如标普588期货與富時108指数的跨期或跨品
群动交易)中,代表了地球上雨大接心金融中心之間信息同步的基弹物理時開。
三大市場的延邂全景一中國、美國、香港的實载帐本
为了你更直觀地理解48ms的由来,我們来算一算全球三大核心市爆的真實延逻帐。
3.1中國市场:软體優化的自然限
在中圆市場,延遥的组成结如下:
就明
典型延退
上交所张江機房到券商相樟的钢路延运
的 2-10ms
取决於是否使用專線
券商幅虑理
的 1-5ms
包含风控、合规橡查
CTP等標准介面的敢感理
行情解码、訂單封装
策略計算(最策略)
的 1-10ms
视部言和夜度而定
20-45ms
侵化良好的敢醋系统
中國市场的特殊性:
特贴
项目
3秒
A股 Level-1 行情
一次快照
期货行情(中金所
500ms
等)
快照通期
560ms/12,即一图行情遇期内完成决策+敦行+硫韶的往返時
48ms 的含辨
这意味著什度?
如果你的系统延超造48ms:
- 在同一因行情遇期内,你可能無法完成“接收-决策+下单-確能的刚填
你可能無法完成接收+决策+下单→雍的阅環
在同一個行情通期内,
3.2美國市場:共位機房的致競爭
美圆市璟的延运结携截然不同,主要因為其成熟的共位楼房(Colocation)生:
共位糖房(專業)
非共位(零售)
<1ms
5-48ns
行情到连延逻
(同一数據中心)
5·15ns
< 1ms
券商/细闻虎理
< 1ms
策略虑理
1-16ns
(偿化C++)
10-30ms
訂单往返
< 2ms
2-5ms
40-106ms
美圆市塌的關键数據:
路径
往返延通(RTT)
细的 (NY4 ) 到芝加哥 ( CME)
約12-15ms(專综)
细約(NY4)到偷教(LD4)
的 55-65ms
细的到加州
508-9
為什磨美属量化图也40ms?
對於非共位的零售量化交易者或中小型機概,使用主流券商(如Interactive Brokers、
Alpaca 等)的 API 进行交易時:
下,豹 40ms
3.3香港市場:連接束西方的橘操
香港作為亚洲金融中心,其延逻结橘具有特的地理位置侵:
典型延逻
環節
明
共位伺服器
港交所(HKEX)房内部
< 1ns
香港本地券商
2-18ms
本地網路
5-15ms
香港到中属内地(深圳/上海)
跨境專線
的 56-78ms
海底光
香港到東京
香港到新加坡
東南亚福组
香港到纽约
的180-220ms
跨太平洋
香港市場的40ms视角:
延通范圈
48ms是否足购
場景
1-5ms
本地港股交易(共位)
15-50ns
本地港股交易(非共位)
强益
递界地带
跨境A股通
28 -60ms
跨市場套利(港-日)
108-150ms
需要更容的策略
3.4三大市場延運對照總表
本地交易(侵化敬醒)
本地交易(共位)
市场
跨市場到主要福纽
28-45ms
() su-Z
N/A(資本管制)
中国
2-5ms
超约=愉敦:55-65ms
48-188ms
美國
15-58ms
香港=束京:58-70m5
1-5ms
键润見:在三大市堤的實中,40ms往往是非共位、純款髓侵化:所能定達到的經
上限,这不是精確的理涂值,而是多個子延运预算相加後,行普遍可的整数级“安全
遗界
為什是40ms而不是30ms?一工程值vs理值
这是一個至同重要的問题
4.1核心原因一:40ms是多個子延運预算相加後的安全遗界
自勤交易不是只有「细傅输这一段。技IBKR对自勤交易翘路的拆解,至少包含:行情
發布、路传輸、路由/交换、朗卡接收、藤處理、内部模组传遂、策略判、訂章反向送
等多個睛段
任何一個陪段慢一點,整就含超標。QuantConnect2025年遗等門慢化通单按顺序等
待確韶再發下一筆:的同题,侵化後才做到18-100倍的提交提速。这恰恰明很多真實系
统的慢,不是演算法本身,而是整综键路理遍布著管理性和工程性開销。
於是行業视害更倾向给自已留出5-10ms的缓备,而不是把图值聚到30ms运种更容易被现
實穿的数字。
4.2核心原因二:40ms更接近真實世界的尾延预算
交易系统显怕的不是平均20ms,而是突然摔到68ms。
網络捷塞、交拍機排隙、券商凰控、TCP重体、进程调度、消息除列阻案,都會把尾部延遥拉
长。TradersPost的明就明随把絡距解、互聯網路由顾黏和高峰期塞列為外延逻来源
也就是脱,即便你的理想路径:看起来20多毫秒,生產理也得预留元解。
团值频型
数值
特贴
理想值
路径很顺時的漂亮數
40ms
可逼警值
把抖勤也算遍去後的定数
30ms往往是「路很题時的漂亮数:,40ms则是“把抖勤也算逾去後的可谨管数」。
4.3核心原因三:40是市場满通上更有意羲的分檔数
在非HFT語境程,大家真正想表蓬的是:
所以它更像一個分類圆值,不是侵化問随的一他增数等於零的精硅解。48ms在表连上正好把
「摊十毫秒可用;和百毫秒太慢:切赋:38ms在實原交流理没有比48ms多出那种决定性
的分频價值。
4.4經驗估算:為什30ms不穩?
假設一個普通非共位量化键路的典型延近分饰:
環筋
812ms
行情到你
惠用虑理
15ms
812ms
打單送回
5 -15ms
细南/排原/凰控抖動
解斓/排除/凤控抖勤
22-44ms
你很容易落在25-35ms这個區間。此時如果把目標定成30ms,系统只要箱有塞就色频露
越界:定成48ms,才更像一個能覆常見波勤的 SLA
所以40ms不是“比30ms更科学,而是“比30ms更抗噪整。这是工程题值和理
愉值的區别。
策略類型看延需求一需要快?不需要?
5.1量化策略的延分體系
亚非所有策略都需要種致速度。镶我們用一张表来清楚:
延速區间
策略频型
核心技術方案
熊爭特點
<1μs
纯套利、做市擅單
纳秒级罩情航瓷
1·10μs
统計套利、快速做市
FPGA+CPU 混合
微秒级爭
侵化 CPU+Kernel Bypass
18μs-1ms
中高频量化
毫秒级进界
1-40ms
莱路臂量優先
中频莱略
優化敬醋方案
>40ms
低频/CTA
普通欧醒系统
無延逻敏感性
5.2為什魔經大多数策略不需要比40ms更快?
键在於 Alpha 半衰期(Half-Life of Signal)。
超大多数專巢量化基金和散户量化投資者所運行的,是中低频统計套利、多因子模型、楼器學智
预测或基本面量化策略。這些策略的通辑基碰是宏觀经滨数據、公司财稿報表、行業输動逻期或
酸侵時間跨度内的债格均值回显。
因此,其讯赋的半衰期通需长逐數小時、数天甚至数遇。
自文解释:营你的模型预润某支股票在未来三天内有2%的上泓空同时,在10:80:80.080
翼入类在18:09:09.648(即慢了40m5)買入,其面臨的市堤基镂情格橙大概率是完全相同
的。
5.3Alpha衰减的分水嶺
捕捉的 ALpha 频型
延速能图
市場微觀结机產生的ALpha(訂單流、镭差、短期助量)
48ms 以下
基本面或中期斑势產生的Alpha(因子、事件驱勤)
48ms 以上
在中圆A股和期货市堤,界普遍懿為大多数量化策略属於日内中频:或「低频烦型,
它們到延还的要求天然在48ms以上。这些策略查ALpha置量(因子、硬型、凰控)而非遗
应取膝。
經濟學角度看40ms一遗际收益的退减曲線
6.1投入產出比的拐點
行案普遍翻察到:延退侵化對执行價格有實質性影答,但际效益遇减明额。
旗我們看看遗收益的整化:
侵化方向
際收益
成本
顾著提升
106ms → 46ms
相到较低(软禮優化)
48ms - 18ms
中等(需要专综等)
徙 18ms - 1μs
極小(除非你是套利者)
橙高(幂要FPGA)
40ms是性俱比拐贴::
6.2策略濟学看,為什40ms成為口頭分界線
到於持有透期為分经、小时、天级的策路,决定盈新的往往是预測置量、滑黏控制、容量和囊
用,而不是把 48ms 整到 36ms 这10ms 的差翼。
相反,在零售/普通VPS場景性,真正拉圈差距的往往是「是不是已组慢到类十到上百毫
秒:,而不是38和40这种细小差翼。
有案例表明:當延遥低水平恶化到的75ms時,语點成本會明顾累。这说明市場上更重
6.3交易摩擦成本的天花板
阻止常规量化交易者盲目追求低於40ms延运的另一個關鍵因素,是冰冷的交易經清学
在某些包含高交易税或印花税的市場(例如印度期市场或巴西市場),高须交易的生存空間
被苛的税制度盈继。實盤工程测试额示,即使将熟行延逻成功靈榨至18ms级别,系统最
接的滑利湿依然鞋以覆蒸摩擦成本。
在运种市場璟境下,斥巨资升级硬禮以削减那频毫秒的延运,在级滨学模型上是微底的負收益。
為什磨40ms以下必须FPGA?-—软體方案的物理限
7.1體架的延組成
我们把视综拉近到交易所共位爆房(Colocat1on)内部時,戴爭的维度获生了根本性的扭
曲。傳统款體架机的延运组成:
環節
典型延通
1-10ns
作案系统上下文切换
0.5-2ms
TCP/IP機處理
0.1-5ms (超言桐)
配像检分配/GC暂停
0.1-16ms
演算法計算
即使致優化(Kernel Bypass、DPDK、RT核心),教糖的础定性下限约蕊 10-2θμs。
7.2真正的硬分界:毫秒世界切到微秒世界
真正的硬分界,其實不在40ms,而在毫秒世界切到微秒世界。
Databento和P1co都给出了很清晰的行案口径:款體系统的t1ck-to-trade往往
受NICCPU的 PCIe 往返主募,做得很致、再配合kernel bypass,显低通常也就是
略低於2微秒:再往下进入亞微秒甚至纳秒,就得靠FPGA/ASIC这類硬锂路径。
AMD/Exegy 2824年公開的 STAC-TB 结果是 13.9ns的可裁行延逻。遗才是「為什最
终宣走向FPGA:的真正技術分界。
7.3Tick-to-Trade:微秒競爭的核心指標
在探微秒级蔗事時,所有焦黏都匯聚在一個終指标上:Tick-to-Trade(T2T)延逻。
這是高知交易系统的黄金弹,其定薪為:
交易系统接收到交易所的一個行情更新網路包(Tick的第一個比特抵细卡),到系统
基龄敲行情做出决策,向交易所發出對鹰訂单数擦包(Trade的第一個比特離别频卡)
之,所经腰的超到物理時。
在一個傳统CPU架横的何服器上,T2T的全流程包含:
L.硬體接收與中断解(10-20us):卡完成光電精换,向CPU送硬障中断
2.核心罐機奥上下文切摘(28-58us):Linux核心網路接虚理,核心空翻到用乒空
周的敏拷貝
3.用通辑行:C++/Java滨算法被唤醒,更新訂单薄,生成交易决策
1.訂單發送與核心重入:数捧再次经歷微用户空同到核心空同的沉重拷貝
7.4抖動(Jitter):吞噬超收益的無形毅手
在基於作业系统中翻疆動的传统架横中,最致命的問题甚至不是基砖延逻遇高,而是度缺乏础
定性所壤致的抖助(Jitter)。
由於现代通用作業系统的多任務特性,其内部充斥著不可控的觉数:
-
作業系统斓度噪聲
-
後台进程干损
-
垃圾回收機制
-
硬始中风
在凰平浪静的市場中,这套系统可能测出20us的平均延逻;然而,一旦南键宏数擦發布,
市场瞬耀爆登海量的行情数據包。此時,尾部延运管剧烈抖助到数百微秒基至数毫秒。
「在低延逻交易中,第二名就是最大的输家。」
你可能平均延逻是侵晃的15us,但只要在键行情爆發時延遵抖勤到58us,你的訂单就會永
速落在陈列末尾。
FPGA的納秒級降維打攀一為什魔它是終武器?
8.1什是FPGA?
FPGA(Field-Programmable Gate Array,现場可程式化逻关障列)奥 CPU或 GPU
存在本質的區别。它不是用来谨行「敢體代码:的處理器,而是一增可以直接通退硬管描述語言
(如Verilog 或VHDL)改内部物理速综的砖片。
在 FPGA 内部:
-
没有作業系统
-
没有任務钢度器
-
没有後台守罐进程
-
没有上下文切换
-
甚至没有格意囊上的程式
發者所富的代碼,最被综合工具化為百萬因查找表(LUTs)、解骤器和数位訊號處理
模組,通遇物理激综硬速線在一起。数在FPGA中不是被“针算:出来的,而是像水流通
返精心設計的管道铜络一样,物理地流經些遥辑隔電路。
8.2FPGA的决定性優勢
特性
锐明
相同的输入数球,必然经通韬對相同数量的遥朝周和時输逻期
相到確定性
零抖助
尾部抖助微底抹平,每一次决策的時侵固定不
大规横亚行處理
可以同時在不同的硬證模组中造行數據包解析、訂单薄重建、风控稳查
8.3篇人的基弹測試数據
在2024年的STAC-TB基率测试中,金融科技商Exegy 聯合AMD,利用配催Virtex
ULtraScale+ FPGA 架横的 Alveo UL3524 加速卡,實现了破世界紀额的:
13.9秒(13.9ns)可行性延遍(Actionable Latency)
13.9纳秒是什磨概念?
了上百倍
8.4速度差距的實質影
在纳秒级熊乎的统計套利策略中,CPU系统與FPGA系统的描率可能相差数百甚至上千倍。
遍種数量级的差距,解疆了為什磨追入微秒/纳秒领球的策略「必酒:依瀚FPGA等硬馈加速方
案。
架構演進的完整圖譜
9.1延唇級與技術方案的對應
典型T2T
敦行機制
架级
延退
软體中断,核心TCP/IP
46μs - 10
橙高(多逵数毫秒尾部
傅CPU+OS
核心
srlg
延逗)
橙致CPU+内2μs-18μ
忙蛤詢,用户想接摄楼航造
中等
50
旁路
低(纳秒级物理確定
硬體物理管線,片上直通解
FPGA純硬定製
0S - Su0t
加速
ens
性)
析
9.2混合架橘:未来的主流
现代最顶尖的量化交易系统亚不将软硬體经封割裂,而是融合為“混合協同架構;:
重活奥急活:下沉至FPGA硬:
慢活臭深度思考:保留在CPU/GPU:
-
谨行磨大的统計套利矩障
-
執行福的機器學智预测模型
-
进行全局的跨资產相同性围控分析
推測性敦行奥硬體微解号:
闻命中
端波動下的系統性—FPGA的生存價值
10.1體系統在風暴中的脆弱
當重大宏觀新聞(如CPI数據、聯會决)發布瞬間,市場行情數據量會呈指數級爆炸,激
增至平日的數十倍甚至上百倍。
這種微突發流量是體架構的噩萝:
根據行業調研報告,在高波動性市場環境下,相當比例的量化機構曾遭遇系統穩定性問題,包括
延逐升、数據丢失甚至系統宕機。
10.2FPGA在風暴中的坚如磐石
相反,基於FPGA的硬體流處理系統,由於其每一個時鐘调期都能恒定且行地吞吐固定位宽
的數據,只要網路線路的物理带寬未達到極限,FPGA就對不會因為「處理能力不足」而引起
排隧塞和抖動。
這種在狂風暴雨中依然如磐石的確定性表現,是專業量化機構將FPGA視為終極基石的深層
原因。
結語:40ms不是魔法數字,而是行業經驗的沉
我們用一張總結表來回顧(再次强調:這些是行業經驗總結,而非精確的理界):
維度
40ms以上
40ms以下
ALpha来源
因子/模型/風控
市場微觀結構
速度
競爭維度
策略質量
技術方案
體優化即可
必硬體加速
速度×機會×資金量
投資回報遥辑
Alpha× 資金量
多数量化私募
参與者
頭部做市商/套利者
40ms作為分界線的核心避(基於行業經驗總結):
L.物理層面:它大致對應跨洲際光傅输的往返時間,受光速物理限制
2.市場結構層面:它與期貨500mS行情调期内完成决策-執行-確開環的時間需求相匹配
3.工程層面:它是「真實世界的尾延遥预算」,比30mS更抗噪聲、更穩定
1.策略層面:它大致劃分了「基本面Alpha」與「微觀結構Alpha」的策略逸界
5.經濟層面:它代表了投入產出比的經驗拐點
5.技術層面:它標著「純體優化」與「需要硬體加速」的工程分水嶺
最後,一個需要謹慎表述的結:
40ms不是因為30ms做不到。而是因為30ms更像「理想成」,40ms更像「穩定成
續」。
40ms不是精確的物理常數,而是業界在工程實、網絡環境、券商路、經濟考量和溝通
智惯中,長期演化出來的經驗值。
它之所以被廣泛提及,是因為它在「用、穩定、可複製、成本合理,這個維度上取得了
较好的平衡。
而一旦你的策略真的對這10mS的差極度敏感,明你已經不在「40mS世界」裡了-—你進
入的是微秒競爭。那時讨的重點不該是30還是40ms,而該是2us、500ns。
原始排版图
