図1　Xilinx社Data Center BU Fintech担当Alastair Richardson��(hu━)

XilinxのData Center BUでFintech担当のAlastair Richardson��(hu━)（図1）は、FPGAが金融分野でも威��を発ｧすることを世�c中にふれ�vっている。同��(hu━)は、元々JP MorganやCredit Suisseでトレーディングテクノロジーを開発し、FintechのスタートアップではFPGAのユーザーとして、使いこなしてきたという。昨�QXilinxに入社し、FintechでのFPGAの応��を伝�O師のように伝えている。折しも、昨�Q10月にXilinxがF(xi┐n)PGAを搭載してプログラムしやすいカードAlveoを発表しており、Alveoの使いやすさはFintechに向いていることも伝えている。Alveoはそのままアクセラレータとして使える。

金融分野では、数msのレイテンシを争う高�]トレーディング（High frequency trading）のために、HDDからSSDに代わってきたことはこれまでも報じてきた。高�]トレーディングは株式�D引をわずか数msで複数の株式を�D引する�}法である。単なるストレージだけではなく、演�Qそのものでも���Qとネットワーク処理の両��(sh┫)を高�]にしなければならなくなってきたために、ソフトウエアではなくハードウエア�v路を専��化できるFPGAが求められるようになってきた。

コンピュータ（CPU）システムでは、基本的にソフトウエアによって機�Δ篝��Δ��屬欧襪海箸�できるが、CPUにだけ負担をかけすぎると、システムは��くなってしまう。このため�k�陲鬟蓮璽疋Ε┘�化し、演�Q専��の�v路として使い、CPUを通さないようにすれば、CPUの負荷は軽くなり、システムは高�]になる。こういった専��のハードウエア�v路をアクセラレータと�}ぶが、FPGAはアクセラレータとして働く。

ただ、これまではLSI設��と同様、VHDLやVerilogなどのLSI専��の高級言語で設��しなければならなかった。このため、Xilinxは、プログラマには�R��みのあるC/C++言語でプログラムできるツールを提供している（図２）。FPGAへのプログラミングでは、C/C++言語をRTL（Register Transfer Level）に変換するコンパイラも�△┐討い襪世韻任呂覆�、SDAccelは、さまざまな偏微分��(sh┫)��式や線形代数を解くためのソフトウエアライブラリも揃えている。金融関係でよく使うモンテカルロシミュレーションツールや、デリバティブの価格予�[に��いるBlack-Scholesの��(sh┫)��式なども含んでいる。

図2　プログラムするためのソフトウエアも充実　��来の設��環境VIVADOに加え、金融で使いやすいSDAccelも揃えた　出�Z：Xilinx（図をクリックで拡�j(lu┛)）

今�Qの8月にはAlveoを小型にしたAlveo U50を発表し、あらゆるサーバに�官�でき、あらゆるクラウドで使えることのできるU(xi┌n)MC50アクセラレータカードを金融分野に推奨している。�j(lu┛)量の演�Q処理ができることは、例えば130銘柄の株価予�[を�k度に処理でき、しかも��定することにも�官�する。

ベクトル演�QやAIのディープラーニングにはGPUが使われているが、FPGAはもちろんどのような演�Qやアルゴリズムにも使える。GPUは演�Qは�u(p┴ng)�Tでもネットワーク処理ポートがないため、処理できないが、FPGAは演�Qもネットワーク処理も可�Δ任△襦�

また、FPGAはソフトウエアを使わずにハードウエアだけの専���v路を作れるため、処理�]度は何と言っても�]い。例えば、デリバティブのプライシングとリスクのモデリングでデータを抽出するのに、モンテカルロシミュレーションを行う場合、CPUを1とすると、GPUだと3倍しか�]くならないが、U50は20倍高�]に演�Qできるという（図3）。また、�D引のロギングやコンプライアンスに�官�する音�m認識では、CPUより10倍高�]だとしている。

図3　モンテカルロシミュレーションをデリバティブのプライシングとリスクモデル作成に��いると、Alveo U50はCPUより20倍�]い　出�Z：Xilinx

また銀行で使う分�g処理のHadoop関数の���Qでも、通常はサーバ2��使うところ、サーバ1��で、U50カードを2��で済み、ノード当たりのスループットが20倍に、総コストは40%削��(f┫)するという。

Xilinxは国内でもAlveoを普及させるため、AlveoのVAR（Value Added Reseller：��加価値のある小売業�v）としてフィックスターズを認定した。

参考�@料
1. Xilinx、HBM2搭載で小型・高性�Δ鯲称�させたFPGA内�鼎�SoCカード（2019/08/07）