Giriş Giriş Giriş

Elektronik ticaret dünyasında, her mikrosaniye sayılıyor. Finansal endüstri, yüksek hızda yapılan birçok ağdan dramatik bir dönüşüme maruz kalıyor, bu algoritmaların ikinci bir kısmının elektrik sinyalleriyle seyahat etmesini sağlayan elektriksel sinyallere dönüştürdüğü yer.Bu evrim yüksek performanslı alıcılar için kullanılabilir bir talep yarattı, yüksek frekanslı ticaret, bu güç modern yüksek frekanslı ticaretin kalbi imkansızdır.

Finansal Veri İletinin Evrimi

Bakırdan Fiber

Erken elektronik ticaret ağları bakır taksitle dayanıyordu, bu da 1990'ların nispeten düşük veri oranları ve orta mesafeler için yeterliydi. Ticaret hacmi büyüdükçe ve algoritma stratejileri daha sofistike hale geldi, bakırın kısıtlamaları belirgin hale geldi. Signal bozulma, elektromanyetik müdahale ve sınırlı bant genişliği, fiber optik altyapıya geçiş yaptı. Fiber yüksek bant genişliğine, daha düşük verimsizliğin siparişlerini sunuyor ve elektrik gürültüyü sağlamak için bağışıklık - büyük piyasa verileri beslemelerini sağlamak için tüm temel alanlar birkaç metre içinde bir veri merkezinden yüzlerce kilometreye kadar uzanan.

Latency Arms Race

Fiber'e geçiş sadece kapasiteyle ilgili değildi; hızlı bir şekilde oldu. Ticaret için ilk mikrodalga bağlantıları ortaya çıktığında, optik alıcılar, uzun süreli elektrik yayılımının en kısa sürede kullanılan hafife alınması gereken rotalar için sürekli olarak, Londra ve Frankfurt arasında - kablosuz bir kenarda ölçülen ve sistem tasarımcılarının her türlü fotosaniyeyi kapatması için yoğun bir çalışma yaptı.

Optik Alıcıların Temelleri

Işıktan Elektrik Sinyaline Dönüşüm

Optik bir alıcı optik bir vericinin ters çalışmasını gerçekleştirir. birincil işlevi gelen modlu ışığı algılamak - genellikle bir lazer kaynağından - ve bağlantının basitleştirilmiş, yeniden şekillendirilmiş ve işlenmiş bir elektrik akımına dönüştürmektir.Bu zincirdeki en kritik bileşen, sinyal-to-noise oranını doğrudan etkiler, bir veri oranı ve önemli ölçüde, bağlantının geçn marjına dönüşür.

Fotodiodes türleri: PIN vs. APD

Üst düzey optik alıcılarda kullanılan en yaygın iki fotodetektör teknolojileri, PIN fotodiodes ve avalanche fotodiodes (APDs) PIN fotodiodes basit, güvenilir ve mükemmel bir lineer finansal bağlantı sağlar - transatlantik kablolar gibi - yüksek çözünürlükte kullanılan yüksek çözünürlükte daha yüksek çözünürlükte kullanım sağlar, çünkü yüksek çözünürlükte yüksek hassasiyet sunar.

Coherent vs. Direkt Tespit

Çoğu finansal veri merkezi bugün doğrudan algılama kullanır: ışık yokluğunun varlığı veya yokluğu ikili verileri temsil eder. Coherent algılama, her iki amplitüdlütündeki verileri de aydınlatma ve uzun mesafeli finansal rotalar sunar, ancak geleneksel olarak gecikmiş durumda daha karmaşık ve daha yavaştır. ancak dijital sinyal işleme (DSP) boşlukları daraltmıştır. Coherent optik alıcılar artık metro ve uzun mesafeli finansal rotalar halinde yapıyorlar.

Anahtar Performans Parametreleri

Optik alıcılara geçncy-kritik uygulamalar için değerlendirme yaparken, birçok parametre önemlidir: Sorumluluk (A/W), bant genişliği, gürültü eşdeğer gücü (NEP), ve grup gecikmesi. Sorumluluk, frekansta nasıl etkili bir şekilde dönüştürülür; daha yüksek değerler gecikmeli sinyalin gecikmesini sağlar.

Optik Alıcılar Latency Nasıl Minir

Jitter'i yeniden yapılandırmayı

Jitter - sinyal geçişlerinin ideal zamanlamasının sapması - optik bağlantılarda gecikme gecikmeli bir belirsizlik kaynağıdır.Bir alıcı aşırı jitter, alt akış saat veri kurtarma (CDR) devreleri daha geniş zaman aralığı kullanmalıdır, eklenen jitterlerin genel gecikme süresine entegre edilebilir.

Düşük Güç Tüketimi ve Termal Yönetimi

Termal etkiler optik alıcılarda ince zamanlama varyasyonlarını ortaya çıkarabilir. Eğer bir alıcı ısılar operasyon sırasında yukarı yukarı yukarı ısıtılırsa, yarı iletken özellikler değişir, tutarlı bir işletim sıcaklığı korumak için, bu alıcılar düşük güç tüketimi için mühendisidirler ve ısı stabilizasyon özellikleri içerir. Bazı gelişmiş modüller sıcaklık-kompensated önyargı devreleri ve ısı batır.

İleri Hata Düzeltme ve Latency Trade-offs

İleri hata düzeltmesi (FEC) genellikle düşük ücretli finansal ağlarda kullanılan birçok mikrosaniye için geçerli değildir, çünkü FEC, yüksek sinyal-noise oranlarına ve daha düşük modları kabul eden yüksek çözünürlükte, daha düşük sayıda işlem süresine göre daha düşük olan bu ticaret uygulamaları kabul eder.

Hassas Saat Kurtarma ve senkronizasyon

Finansal veri merkezleri giderek daha fazla, hızlı kilitleme süreleri ve düşük gürültü gibi hassas zaman senkronizasyon standartlarına güveniyor. Bazı özel optik transceiversiteler için normal veri işlemeyi atlayan özel bir zamanlama yolu içerir.Bu yenilikler, piyasa verilerinin varışta kesintiye uğramasına izin verir.

Sistem-Level Entegrasyonu Finansal Veri Merkezleri

Kolocation veri merkezleri - ev sahibi borsaların sunucularının bulunduğu yer - eşleşen motorlar ve tüccar donanım arasındaki mesafe sadece birkaç yüz metredir. Kısa erişimli optik bağlantılar, ucuz multimode fiber ve VCSEL tabanlı transceivers yaygın.Bu modüllerdeki optik alıcılar düşük güç ve küçük ayak izi için optimize edilir, çünkü bağlantı bütçeleri cömerttir, alıcılar tasarımda çalışabilir ve daha geçilebilir.

Wavelong Division Multixing for multiple Feeds

Ticaret şirketleri genellikle birden fazla eşzamanlı veri beslemelerine abone olurlar - farklı varlık sınıfları, değişim sipariş kitapları ve haber hizmetleri. Wavelong partition multiplexing (WDM), tek bir fiber paylaşmak için çok sayıda optik sinyallerin, kablo yönetim karmaşıklığını ve fiziksel alanı büyük ölçüde azaltımı sağlar. WDM sistemlerindeki optik alıcılar, en geç gelen tüccarlar için bile bir seçenek sunar.

Donanım Hızlandırma ve FPGA Entegrasyonu

Daha da geç saatlere kadar, bazı optik alıcılar doğrudan alan programlanabilir kapı dizileriyle (FPGA) veya özel uygulama-özel entegre devreler (ASICs) ile bu entegrasyon, ultra-latency/deserial) çipleri destekleyen ve bu tasarımları kullanarak, USB jeneratörleri içeren fiziksel mesafeyi doğrudan doğruya doğruya doğru kaydırır (şimdi AMD) ve Intel FPGA platformlarını sunar.

Yüksek Yeterlik Ticaretine Etkisi

Mikrosaniye ve Nanosan Edge

Yüksek frekanslı ticaretteki rekabetçi avantaj mikrosaniyelerde ve hatta nanosaniyelerde ölçülür.Bir rakibin siparişini kimin aldığını belirleyebilir. Optik transistörler alıcıdan alıcıya kadar - bu kenardan daha az katkıda bulunabilir. - her zaman hafife gelen yüksek bant genişliği verilere kadar, ağın kendisi şişenck haline gelmemesini sağlar.

Gerçek Dünya Vaka Çalışmaları

Birkaç tanınmış ticaret firması ve değişim operatörleri, düşük ücretli alıcılara adil erişim sağlamak için kamuya açık bir şekilde tartışmışlardır. Örneğin, birçok finansal borsaya ev sahipliği yapan Equinix veri merkezleri özellikle optik transceivers ile "Turbo" bağlantılarını sunuyor.

Düzenleme ve Piyasa Implikasyonları

Daha iyi optik alıcılar ve fiber altyapı ile daha düşük gecikme arayışı, adillik ve piyasa istikrarı konusunda düzenleyici sorular ortaya çıkardı. Bazı düzenleyiciler, alt-mikrosan avantajlarının teknolojiye yatırım yapmak için en fazla sermayeye sahip firmalara haksız bir kenarlar verdiğini iddia ediyor.Diğerleri, ultra hızlı ağların fiyat keşfi ve sıvılığı artırmasını sağlamak için.

Future Yol Tarifi

Photonic Integrated Circuits

Fotonik entegre devreler (PICs) birden fazla optik işlevi birleştirir - lazer, modülatör, alıcı ve hatta bazı sinyal işleme - tek bir çip. PIC tabanlı optik alıcılar, boyut, güç ve maliyetle birlikte, ASIC'yi ekleyen birkaç elektrik-optal dönüşümleri ortadan kaldırırken, bugün de finanse edilen tüm transceiversiteleri kısa erişim bağlantıları için en iyi performans gösteren alıcıları mümkün kılar. PIC teknolojisi, aynı zamanda son derece optik çipli optik diskocent ile bir araya getirir.

Kuantum Fotonikleri ve Güvenlik

kuantum anahtar dağıtım (QKD) öncelikle güvenlik, temel fotonik teknolojileri - geç kalmış dedektörleri ve dalga boyun eğlendirici alıcılar - aynı zamanda, jitter. Araştırmayı bu alanda pratik olarak elde etmek için geç kritik olan yeni iletişim biçimlerine de fayda sağlayabilir.

Alt-Mikrosaniye Yolu End-to-Bit Latency

Yüksek frekanslı ticaret için nihai hedef, bir mikrosaniye altında onay vermek için tam bir işlem olarak kalır. Bu sadece hızlı optik alıcılara değil, aynı zamanda düşük yeterlilik anahtarları, FPGA'lar ve değişim ağ geçidine devam eder. Optik alıcılar sınırları zorlamaya devam eder: grafikleren fotodetectors vaat eden daha yüksek hızlar ve daha geniş bant genişliği; silikon fotonikler ile hibrit entegrasyon; ve yeni saat kurtarma teknikleri zamanlama belirsizliklerini azaltır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Optik alıcılar basit fotodetektörlerden çok daha fazlasıdır - FPGA platformları ile her olası performanstan performanstan elde etmek için hassas araçlar mühendisidirler. Yüksek alımlarda finansal ticaret ortamı, rolleri en az finansal kurumlara ve veri operatörlerine ışık dönüştürmekten sonra, piyasa verilerinin hangi pazardaki verilerin seyahat ettiği en iyi performansa doğrudan etkilenecek olan optik alıcı tasarımlara yatırım yapan bir mikro ticaret merkezi olarak kalır.