Beschleunigte Zeiterfassung: Computerzeit hoch aufgelöst

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time-2801595_1280Die Physik diskutiert, ob das kleinste Zeitintervall nicht mehr die Planck-Zeit (10-43 sec) sei, sondern ein Intervall, das erheblich darüber liegt (wb-Link unten). Gar so weit ist die Computertechnik noch nicht, aber sie operiert bereits mit Nanosekunden (10-9 sec). Eine ähnliche Zeitspanne soll nun ausreichen, um Computernetze zu synchronisieren (Bild: geralt, pixabay).

Ein Artikel der New York Times erläutert, worum es geht (Link unten). Betroffene der Zeitverkürzung sind die Flash Boys, die Hochfrequenzhändler, welche die Börsen z.B. mit schnell zurückgezogenen Scheinaufträgen zur Pervertierung der Anlageidee missbrauchen (beschrieben in den wb-Links Hochfrequenzhandel und Flash Boys). Wenn sich das neue System durchsetzt, können die Hochfrequenzhändler mit ihren Aufträgen keine anderen mehr überholen.

Aktuell gibt es einen technischen Fortschritt, der genaueste Unterscheidung erlauben soll, wer wann einen Auftrag plaziert. Bei 10-9 sec gerät man noch lange nicht in relativistische Bereiche, so dass es keine theoretischen Probleme mit solchen Feststellungen gibt, was war gleichzeitig, wer kam zuerst? Praktische Probleme gibt's sehr wohl, und an denen arbeiten Computerwissenschaftler der Stanford University und von Google (beides bei San Francisco).

Es geht da um Zeitintervalle, die weit unter der Zeit liegen, die man fürs Drücken der Enter-Taste braucht (genannt werden 5 msec). Tastaturen und Tastendrücke sind sowieso nicht im Spiel, da dreht sich alles um Computer, die softwaregesteuert Orders und Fake-Orders geben, und die solche Kaufaufträge wieder zurücknehmen, ehe jemand sie annehmen kann. Klar, dass es da auf jede Nanosekunde ankommt.

Was unausgesprochenermaßen im Hintergrund mitklingt, ist der Zoff um solche Orders, hast du schon gekauft, oder hab ich rechtzeitig zurückgezogen? Oder kam mein Kaufauftrag vor deinem?

Daran kann sehr viel Geld hängen, und das erklärt auch, warum solcher Aufwand getrieben wird. Inzwischen gibt es Technologie, die auf die hundertmilliardenstel Sekunde (10-11 sec) genau die Stoppuhr drückt. Das ist nicht einfach, denn heute läuft das Börsenprogramm ja nicht mehr auf einem einzigen Großrechner, sondern auf einem gigantischen Netzwerk von Computern, die alle miteinander synchronisiert werden müssen. Der Spruch mit der Stoppuhr ist natürlich nur metaphorisch gemeint, und es handelt sich ganz bestimmt nicht um Uhren wie auf dem Bild oben.

Als Kunde für die beschleunigte Zeiterfassung tritt die Nasdaq auf, die New-Yorker Börse. Dort laufen in jeder Sekunde Millionen Orders ein ("millions of stock trades that are placed on their computer systems every second"). Auch wenn die Hälfte davon Flash-Trading-Müll ist, muss alles akkurat erfasst werden; schließlich hängt ganz viel Geld dran. Die akkurate Reihenfolge der Orders zu bewahren, bedeutet Profite zu schützen, und das ist ein hehres Ziel. Wenn der eine Kunde dem anderen was vor der Nase wegschnappen will, soll der schnellere gewinnen – the winner takes it all (wb-Ergänzung).

Und wenn der Markt volatil ist wie in der letzten Zeit? Wenn die schnellen Firmen (mit mehr Computerpower) Vorteile gegenüber den langsamen gewinnen? Wenn typischerweise die Hälfte der täglichen Auftragsflut von den Hochfrequenzhändlern kommt? Dann wird die genaue Zeiterfassung um so mehr gebraucht – die Finanzindustrie sei obsessiv dahinter her, heißt es.

Erstmal wird nach dem neuen Konzept sortiert, weil Aufträge aus der ganzen Welt durch unterschiedliche Laufzeiten um einen Tick zeitversetzt eintrudeln. Jeder kriegt einen ultragenauen Zeitstempel, so dass man auseinanderklabüsern kann, welcher zuerst eingegeben wurde, und nicht welcher zuerst ankam.

Das wird die Flash Boys nicht freuen, die viel Geld in Computer gleich nebenan bei der Börse ausgegeben haben, um durch die allerschnellste Datenübertragung alle anderen zu überholen. Wenn das nicht mehr geht, ist das Frontrunning unterbunden, eine von den Perversionen des Hochfrequenzhandels. In der EU wird seit Jahresanfang schon ein Zeitstempel mit Mikrosekunden-Genauigkeit verlangt (10-6 sec). Da ist aber noch Luft bis zum Nanobereich (10-9 sec).

Es geht auch um andere Weiterungen. Die Nasdaq hat schon Handelssysteme für quasi alles, nicht bloß für Aktien und Bonds, sondern auch für Fische und Car-sharing (Nasdaq Financial Framework). Das neue Synchronisierungssystem erlaubt außerdem, schnell mal einen “pop-up” electronic market einzurichten. Als Beispiel wird die Fußball-WM genannt.

Gemeint sind wohl nicht Wetten (auch wenn in dieser Richtung über den frühen Dexit spekuliert werden darf). Konkret erwähnt ist der Tickethandel, die Unterbringung, der Transport – das soll alles von der Nasdaq-Software gehandled werden. Damit das geht, müssen die Computer aufgerüstet werden, sie müssen alle in den Nanosekundenbereich vordringen.

Die Prozessoren können das schon lange, die sind mit 4 und noch mehr GHz getaktet. Ein Zyklus dauert dann 1/4 Nanosekunde, und in einer Nanosekunde legt das Licht nur 30 cm zurück (ebenso wie der Strom in den Leitungen und die Mikrowellen zu den Satelliten). Wenn die Rechner überall in der Welt verteilt werden, und wenn man die Cloud-Computer bevorzugt irgendwo im Hinterland aufstellt, wo Strom und Kühlung billig sind, dann spielen genaue Zeitsynchronisierungssysteme eine größere Rolle als bisher. Das alte Network Time Protocol ist schon 33 Jahre alt und muss bald ersetzt werden, ebenso wie einige andere Ansätze mit Atomuhren und GPS.

Das neue System heißt Huygens (nach dem Erfinder der Pendeluhr Christiaan Huygens). Es nutzt Techniken für maschinelles Lernen zur Synchronisierung bis runter auf hundertmilliardenstel Sekunden (10-11 sec) – gegenüber dem alten Standard, der nur Millisekunden kann (10-3 sec). Für menschliche Kunden reichte das aus, aber seit die Aufträge computerisiert abgesetzt werden, ist es zu langsam.

Das neue System braucht keine supergenauen Atomuhren und Satellitenreceiver wie das, was die Konkurrenz entwickelt hat. Dadurch ist es preisgünstiger, und schell ist es von Haus aus – damit wäre der Artikel referiert.

Wie nennt sich nun das kleinste praktikable Zeitintervall? Gemäß einer alten Bauernweisheit die Zeit eine Mischung aus Welle & Teilchen – und ihre kleinste Einheit ist ein Weilchen. Logo.

 

Medien-Link:

Time Split to the Nanosecond Is Precisely What Wall Street Wants (New York Times 29.6.): Computer scientists at Stanford University and Google have created technology that can track time down to 100 billionths of a second. It could be just what Wall Street is looking for.

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