伝書鳩、1ミリ秒と3億ドル
1815年、イギリスとプロイセンの連合軍がワーテルローの戦いでナポレオンを破ったとき、戦場の煙が晴れる前に、ロスチャイルド家の伝書鳩はすでに飛び立ち、英仏海峡を渡ってロンドンにニュースを伝えていました。ネイサン・ロスチャイルドは誰よりも早くフランスの敗戦を知り、イギリス国債を買い、巨万の富を築きました。真偽を確かめるまでもなく、これは電子通信を使った高頻度取引の最も典型的な事例のひとつです。
今日の市場には、もはや伝書鳩は必要ありません。ニューヨークとシカゴは米国の重要な金融センターですが、直線距離で約700マイルの2つの場所を結ぶ光ファイバーケーブルの光は片道わずか7ミリ秒しかありません。クロス・マーケット取引に従事する高頻度トレーダーにとっては、これでも長すぎます。そこでスプレッド・ネットワークスは、アパラチア山脈を貫く光ファイバー・トンネルに多額の投資を行いました。この短いケーブル・ルートにより、2拠点間のデータ転送時間が約1ミリ秒短縮されたため、多くの高頻度トレーダーが同社のファイバーをリースするようになりました。
取引所における軍拡競争
米国では市場全体の取引量の半分以上、欧州では約40％を高頻度取引が占めており、高頻度取引参加者、取引所、関連サービス・プロバイダーは、情報とスピードで優位に立つための軍拡競争に巻き込まれています。
欧州では、ロンドン証券取引所が2009年にWindowsシステムをLinuxベースの取引システムに置き換えました。この新しい取引システム***は126マイクロ秒という低速で取引を行い、BATS Europeの平均レイテンシ250マイクロ秒やChi-Xの175マイクロ秒に対して競争上の優位性を発揮しています。
第二に、ネットワーク遅延を短縮するため、取引所は高頻度取引向けにさまざまな通信インターフェースやホスティングサービスも提供しています。
典型的な高頻度取引ネットワーク
話を戻しますが、高頻度取引にとって、取引スピードは投資結果に影響を与える最も重要な要素の一つです。したがって、システムの対応する速度は、高周波取引システムの性能を測定するための最も重要な要因であり、また、直接トレーダーの収入に影響を与えます。システムのいくつかの高頻度投資戦略は、遅延のない条件下で、比較的かなりのプラスのリターンを得ることができ、システムの遅延が200ミリ秒に達すると、投資パフォーマンスが大幅に低下するように表示されます。
典型的な高頻度取引ネットワーク）
取引戦略は超低レイテンシーに大きく依存するため、高頻度取引会社がこれらの戦略を実行するメリットを享受するには、取引所がホストするリアルタイムの高頻度取引プラットフォームが必要です。このプラットフォームを通じて、市場相場が受信され、注文が生成され、ルーティングが選択され、注文が執行され、そのすべてが1ミリ秒未満で行われます。同時に、高頻度取引戦略の多くは、複数の資産クラスや複数の取引所での取引を必要とするため、異なるデータセンター間でリモート接続するための適切なインフラを備える必要があります。
高頻度取引のプロセス
典型的な高頻度取引のプロセス）
高頻度取引システムは、まずブローカーから情報を取得し、ランタイム頻度で送信される大量の気配値やその他の市場データを受信、処理、保存します。情報はランタイム・プロセッサーに渡され、ランタイム・プロセッサーはまず気配情報を分析し、次に気配情報をランタイム・メトリクス分析のためにコア分析エンジンに送り、その後売買シグナルを生成し、あらかじめ設定されたパラメータに従ってリスク管理のためにランタイム損益を計算します。
リアルタイム取引の後、ポストトレード分析も必要です。 システムはリアルタイム取引で発生した注文を記録し、アーカイブされたデータを基に日々の取引結果をシミュレーション結果と比較し、リターン分布、取引コスト、リスク管理パラメータなどを更新し、これらの情報をシミュレーションエンジンに供給する必要があります。同時に、ポストトレードシステムは受信したすべての気配情報をアーカイブし、シミュレーションエンジンに渡す必要があります。シミュレーションエンジンは新しい戦略を生成してテストし、ポストトレード分析の結果に基づいて現在の取引戦略を改善し、この情報をランタイムプロセッサに送ります。
高頻度取引のパフォーマンス最適化
取引のプロセスに従って、完全な取引経路は3つのリンクに分けることができます：市場データを取得するシステム、取引シグナルを取得し、取引注文を発行する操作を実行するストラテジーホスト、取引所ホストへの取引注文。このうち、***と3番目のリンクはネットワーク伝送システムを含み、2番目のリンクはストラテジーホスト自身のハードウェアとソフトウェアシステムによって決定されます。
トランザクションのタイミングに応じてノードを最適化)
取引所側の最適化には主に3つの分野があります。1つ目は、取引システムをアップグレードして取引能力を向上させ、取引の待ち時間を短縮すること、2つ目は、バックボーンとアクセスネットワークを40Gと10Gにアップグレードして待ち時間を短縮すること、さらに、ホスティングサービスを提供し、トレーダーのサーバーを取引所のホスティング・サーバー・ルームに直接設置することです。
次の表は、ナスダックが提供する1G、10G接続のレイテンシーデータです。
40Gイーサネット接続の場合、ナスダックは注文からフィードバックまでの往復遅延は40マイクロ秒以内であるとしています。上記のデータから、高い帯域幅が待ち時間の短縮につながるだけでなく、待ち時間の安定性という非常に重要な特性も提供することが容易にわかります。
ブローカーにとって、最初のステップは、もちろんホスティングルームを借りることであり、続いて取引チャネル全体の低遅延アップグレードを行います。典型的な高頻度取引ネットワークは、サーバー側の待ち時間を短縮するために、サーバーのCPUリソースを削減するために、組み込みのTOE（TCPプロトコルオフロード）UOE（UDPプロトコルオフロード）低遅延ネットワークカード、10G 10Gネットワークアクセスを使用され、業界では10Gネットワークカードのわずか76ns（ナノ秒）の待ち時間を持っています。スイッチの面では、低遅延スイッチはすでに400ns（ナノ秒）以下のポート間レイテンシを達成することができます。
高頻度取引のクライアント側では、取引アルゴリズムとモデルに関する多くの作業が必要であり、他方ではデータ処理と伝送リンクの最適化も同様に必要です。これには、低遅延10Gネットワーク、高性能サーバー、GPU、さらにはハードウェア・デバイスで実行するアルゴリズムを強固にするためのFPGAの使用などが含まれます。
代表的な高頻度取引ネットワークとそのパフォーマンス最適化戦略
上記のパフォーマンスの最適化により、取引チャネル全体の待ち時間は***に圧縮されましたが、いつでもやってくる問題があります：
1.ブローカーのフロントエンド・マシンは高頻度取引クライアントに直接さらされており、これはほとんど「裸で動いている」と表現でき、潜在的なセキュリティ・リスクが非常に大きい。
2.ブローカーのフロントエンドの高可用性を確保するには？極めて低遅延であることが要求されるのと同様に、高頻度取引には事業継続性という***要件があり、取引セッション中の中断は許されません。ほとんどのクライアントはフロントエンドマシンに直接接続されており、フロントエンドマシンに問題が発生した場合、直接取引ができなくなり、潜在的な損失は計り知れません。
低遅延を確保しながら上記の問題を解決するには？
高頻度取引の安全性
低遅延ネットワークファイアウォールをネットワークに組み込みます。通常、ネットワークファイアウォールは数百マイクロ秒のレイテンシを発生させますが、低レイテンシファイアウォールはレイテンシを数十マイクロ秒に短縮することができ、FPGA技術を使用することにより、F5の低レイテンシファイアウォールは5マイクロ秒まで短縮することができます。
高頻度取引に対応する高い可用性
ためには、ビジネスの継続性を確保するためだけでなく、柔軟に処理性能を拡張するために、低遅延アプリケーション配信装置を使用することができます負荷分散するフロントマシンのサーバーは、アクセスアドレスをクライアントに提供する必要があります、フロントマシンの任意の問題は、直接他の利用可能なフロントマシンに切り替えることができます。現時点では、業界***遅延F ****DC統合されたファイアウォール機能、負荷分散機能では、実際のテストの後、非常に低遅延の5マイクロ秒の合計。
強化された高頻度取引ネットワークとそのパフォーマンス最適化戦略
ブラジルやロシアでは高頻度取引への門戸が徐々に開かれており、東京証券取引所や香港などのアジアの取引所では取引システムのアップグレードが進み、シンガポール取引所では世界最速の90マイクロ秒までシステムがアップグレードされました。また、新興市場の高頻度トレーダーは成熟市場に比べて相対的に少なく、高いリターンを得やすい。これらにより、高頻度取引の新興市場へのシフトが加速しています。
1 WFE、高頻度取引を理解するために
4 Wikipedia、高頻度取引、http://......//-_ng。
5 Wang Huanran, SZSE, Financial Innovation Lab/Derivatives Working Group, 高頻度取引の分析
7 ブライアン・ダーウッド、ニック・グラニー @wallstreettech、HFT軍拡競争への手引き、http://.../------/?=FT
8 Jing Ji, 東京先物取引所, 米国における高頻度取引への規制措置とその影響
9 ドイツ銀行リサーチ、高頻度取引
10 劉鳳『高頻度取引の技術と設備
