从技术故障看沪深交易所代际差距:上交所的旧架构困境与深交所第五代系统优势#
一套交易系统真正的代际差距,不是在实验室里看峰值 TPS,而是在 9:30、13:00 这种所有订单同时涌进来的瞬间,系统还能不能保持确定性。
2026 年以来,市场上关于上海证券交易所交易系统在开盘、午后开盘等高峰时段出现订单延迟、成交确认变慢的讨论不断。
与此同时,深圳证券交易所第五代交易系统已经运行多年。对于普通投资者而言,两者可能只是两个不同的交易入口;但从交易基础设施的角度看,它们实际上代表了两个明显不同的技术代际。
这并不意味着:
“上交所系统一定已经坏了,深交所系统一定没有问题。”
真正值得研究的是:
为什么两个交易所面对类似的市场洪峰,会呈现出不同的系统行为?
答案很可能不在某一个 CPU、某一个数据库或者某一个网关,而在于整个交易系统的设计年代、架构哲学、扩展方式、接入模型、故障隔离能力以及系统迁移路径。
而这也解释了一个很有意思的现象:
上交所现在的问题,与其说是“旧系统性能不够”,不如说是“旧系统正在承载一个已经完全不同于 2009 年的市场”。
一、先纠正一个常见误区:NGTS 并不是一套“很差”的系统#
讨论上交所交易系统时,一个非常容易出现的错误,就是把 NGTS 描述成:
“2009 年的老系统,性能只有几万笔/秒,所以现在肯定不行。”
事情其实没有这么简单。
2009 年,上交所正式切换新一代交易系统 NGTS。
按照上交所当年的公开资料,新系统峰值订单处理能力约为 8 万笔/秒,平均订单时延比原系统缩短 30% 以上,日双边成交容量不低于 1.2 亿笔,并且具备平行扩展能力。(sse.com.cn)
放在 2009 年,这已经是一套非常强悍的交易系统。
更重要的是,NGTS 并不是简单把旧系统换了一台更快的服务器。
上交所当时对它的定位是:
- 全面替换原交易系统;
- 提升撮合效率;
- 提升安全性和可靠性;
- 支持未来多品种、多平台业务;
- 提供面向国内外参与者的技术接口;
- 为未来市场扩容预留能力。
所以问题并不是:
NGTS 当年是不是垃圾?
答案显然不是。
真正的问题是:
2009 年设计的交易基础设施,今天还能不能以同样的架构效率承受 2026 年的市场?
这才是“代际差距”真正值得讨论的地方。
二、2009 年的 8 万笔/秒,与今天的 30 万笔/秒,不只是一个数字差#
如果只看 TPS,很容易把交易系统理解成:
TPS 越高
=
系统越先进实际上并不是。
交易所核心系统至少需要同时解决:
订单接入
↓
协议解析
↓
身份 / PBU / 账户校验
↓
前端风控
↓
订单排序
↓
撮合
↓
成交确认
↓
行情发布
↓
状态同步
↓
清算接口因此真正的性能不是单一 TPS,而是:
在极端峰值下,整个链路还能不能保持稳定的尾延迟。
这就涉及两个完全不同的概念:
平均延迟#
例如:
平均延迟 = 1 ms看起来非常漂亮。
但如果:
P50 = 0.8 ms
P90 = 1.5 ms
P99 = 3 ms
P99.9 = 200 ms那么对于高频交易系统而言,后面的 0.1% 才是最可怕的。
因为开盘的时候,交易系统真正面对的是:
瞬时峰值 + 队列积压 + 尾延迟。
而不是全天平均流量。
三、深交所第五代系统为什么值得研究?#
2016 年 6 月 6 日,深圳证券交易所第五代交易系统正式上线。
深交所官方给出的指标非常明确:
- 持续委托处理能力:30 万笔/秒;
- 平均委托处理时延:约 1.1 毫秒;
- 日处理委托数:4 亿笔以上;
- 支持线性扩展;
- 支持多种接入方式;
- 支持高可用、低时延、高容量架构。
更重要的是,深交所第五代系统并不是简单地“把服务器升级了”。
其技术设计中明确采用了:
- 高可用消息总线;
- 低时延技术;
- 多级流水线;
- 高速无锁队列;
- 模板化协议转换;
- 首笔委托同时到达技术;
- 开放平台与主流开源技术;
- 可线性扩展的处理能力。
这意味着深交所第五代系统从设计之初,就已经把一个非常重要的问题放到了核心位置:
如何让订单洪峰变成一条高速流水线,而不是一堵等待处理的队伍。
四、这就是沪深两套系统真正的代际差距#
如果把两代系统抽象成两个模型:
NGTS 思维#
更接近:
大量接入
↓
集中处理
↓
交易核心
↓
撮合
↓
结果分发这种架构的优势是:
- 稳定;
- 可控;
- 逻辑集中;
- 交易一致性容易保证;
- 经过长期运行验证。
但它的问题也很明显:
系统的瓶颈容易集中在核心处理链路。
第五代系统思维#
更接近:
Gateway
↓
高速消息总线
↓
Pipeline
↓
无锁队列
↓
交易核心
↓
异步分发它的核心思想不是:
“找一台更快的服务器。”
而是:
把整个订单处理过程变成可流水化、可并行化、可横向扩展的系统。
这其实就是 2010 年代金融交易系统的一次重要架构转型。
五、为什么“开盘”才是交易系统真正的考试?#
很多人会拿:
“全天平均成交量”
来判断交易所系统压力。
其实这是一个很危险的指标。
交易系统最怕的不是:
100000
100000
100000
100000而是:
10000
12000
18000
50000
150000
300000
500000瞬间冲上去。
这叫:
burst traffic——突发流量。
股票交易有一个非常特殊的特点:
订单不是均匀到达的。
9:25 之后,集合竞价阶段形成订单积累。
到了 9:30:
订单洪峰
↓
集中进入
↓
网关
↓
交易系统
↓
撮合
↓
成交回报午后同样如此。
13:00 并不是一个普通时间点。
它意味着:
午休期间形成的订单意图
+
策略重新启动
+
行情变化
+
机构算法重新计算
+
ETF / 股票 / 衍生品联动全部在极短时间内重新进入系统。
所以真正的问题不是:
“一天能处理多少订单?”
而是:
9:30 第一个 100 毫秒里能处理多少订单?
六、为什么“堵单”比“系统宕机”更值得技术人员警惕?#
完全宕机反而比较容易理解:
连接失败
↓
系统不可用而真正复杂的是:
订单已经进入系统
↓
但是成交确认越来越慢
↓
客户端等待
↓
券商等待
↓
策略继续发送
↓
队列进一步扩大这会产生一种典型的:
Backpressure——反压#
例如:
输入:
300,000 orders/s
处理:
250,000 orders/s
差额:
50,000 orders/s如果持续 10 秒:
积压:
500,000 orders这时系统可能并没有宕机。
CPU 也可能没有 100%。
但是:
用户看到的已经是“卡住了”。
这正是交易系统最危险的一类故障。
因为它会让整个市场参与者开始产生二次行为:
没成交
↓
再次撤单
↓
再次下单
↓
再次查询
↓
再次发送最终形成:
流量放大器。
七、2024 年 9 月 27 日的上交所异常,就是一个非常值得研究的案例#
2024 年 9 月 27 日,上交所开盘后出现股票竞价交易“成交确认缓慢”的异常。
上交所 9:?之后发布公告表示正在排查原因,随后股票竞价交易于 11:13 起逐步恢复。(sse.com.cn)
这里最值得注意的四个字其实不是:
“交易异常”
而是:
“成交确认缓慢”。
因为这意味着从外部现象看,它并不是一个简单的:
交易系统完全死机而更像是:
订单链路
↓
某个环节处理速度下降
↓
成交结果不能及时反馈
↓
市场参与者观察到延迟但这里必须非常严谨:
公开公告并没有公布具体技术根因。
因此我们不能据此断言:
- 是 NGTS 撑爆;
- 是数据库瓶颈;
- 是撮合主机瓶颈;
- 是网关瓶颈;
- 是行情系统瓶颈;
- 或者是某个具体硬件故障。
这些都属于推测。
但从架构研究角度,这个事件非常有价值,因为它告诉我们:
交易系统的故障表现,本身就是一张“内部架构地图”。
八、为什么“成交确认慢”比“完全宕机”更能暴露架构问题?#
假设交易系统完全停止:
Gateway
X
Matching所有东西一起停。
反而很容易处理。
但是如果:
订单接入:正常
撮合:
部分正常
成交确认:
变慢
行情:
部分正常
券商柜台:
继续等待那么整个系统就进入一种非常复杂的:
Partial Failure#
也就是:
局部故障。
现代交易系统最难解决的,其实不是:
“机器坏了怎么办?”
而是:
“机器没完全坏,但整个系统开始变慢怎么办?”
九、这也是为什么第五代系统的“无锁队列”和流水线设计非常重要#
深交所第五代系统公开披露了高速无锁队列、多级流水线、高可用消息总线等技术。(Shenzhen Stock Exchange)
它们解决的并不是“撮合算法”本身。
而是:
如何让订单尽可能快地穿过系统。
例如:
Gateway
↓
Parser
↓
Risk
↓
Queue
↓
Matching
↓
Response如果每一个环节都采用同步等待:
A完成
↓
B开始
↓
B完成
↓
C开始吞吐量很容易被最慢环节限制。
而流水线可以变成:
A1 → B1 → C1
A2 → B2 → C2
A3 → B3 → C3
A4 → B4 → C4于是:
整个系统的吞吐能力由流水线节拍决定,而不是由单个请求的完整处理时间决定。
这就是现代高性能交易系统和传统集中式系统之间一个非常关键的架构区别。
十、但有一个地方不能简单说“深交所分布式,上交所集中式”#
这是讨论交易所技术时最容易犯的错误。
交易所并不是普通互联网网站。
你不能简单说:
分布式 = 好
集中式 = 坏因为撮合核心有一个极其重要的要求:
Determinism#
即:
同一组订单,在相同状态下,必须得到确定性的结果。
上交所现行交易规则仍然明确规定:
竞价交易按照价格优先、时间优先原则撮合,先后顺序按交易主机接受申报的时间确定。(sse.com.cn)
因此:
订单接入
可以分布式
行情分发
可以分布式
风险计算
可以并行
日志
可以分布式
存储
可以分布式
但最终撮合顺序
必须高度确定这就是交易所系统和互联网系统最大的不同之一。
所以真正先进的交易系统并不是:
“所有东西都分布式。”
而是:
该并行的地方并行,该串行的地方严格串行。
十一、上交所真正的问题不是“NGTS太老”,而是市场已经变了#
2009 年,上交所 NGTS 上线的时候:
- 量化交易规模远小于今天;
- ETF 市场远小于今天;
- 高频策略没有今天这么普遍;
- 程序化交易基础设施没有今天这么密集;
- 沪港通还没有出现;
- 科创板不存在;
- 大量新型交易业务尚未出现。
但是今天:
股票
+
ETF
+
期权
+
债券
+
沪港通
+
量化
+
程序化交易
+
机构算法
+
极速交易已经共同构成一个高度复杂的交易生态。
所以:
系统面对的不是单纯“订单变多了”,而是订单产生方式发生了变化。
这是一个非常关键的区别。
十二、上交所其实已经意识到这个问题,所以才会出现 G4#
上交所并不是在 2024 年异常之后才开始换系统。
实际上,G4 的建设已经推进多年。
2021 年上交所公开资料就显示,已经启动第四代核心交易系统研发,并完成 G4 架构定型。(sse.com.cn)
之后上交所采用的是非常典型的:
Incremental Migration#
即:
渐进式迁移。
而不是:
“某个周末把整个交易所换掉。”
原因非常简单。
交易所核心系统的复杂度远超普通企业 IT。
它后面连接着:
券商
基金
银行
行情商
量化机构
交易终端
中国结算
监管系统
跨境业务
衍生品系统因此任何一次核心系统迁移,都必须考虑:
协议兼容
+
订单语义
+
成交语义
+
行情语义
+
时间戳
+
序列号
+
异常处理
+
清算
+
灾备
+
回退这也是为什么上交所的系统换代速度看起来比互联网公司慢很多。
十三、G4 的真正意义不是“TPS变成百万”#
市场上经常喜欢用:
“百万笔/秒”
来描述下一代交易系统。
但是对于交易所而言,更重要的是:
1. 自主可控#
上交所已经明确把 G4 的目标定义为低时延、分布式、开放架构和自主可控。(sse.com.cn)
2. 可扩展#
不再依赖单纯扩大单机能力。
3. 可维护#
新的系统应该能够更加容易地:
增加节点
替换模块
升级协议
扩容业务4. 故障隔离#
一个业务系统出现问题,不应该轻易拖垮整个竞价链路。
5. 业务解耦#
这其实已经开始发生。
上交所新债券交易系统就是一个非常典型的案例。
2021 年上线的新债券交易系统采用 X86 技术架构构建撮合系统,并被上交所明确定位为建设 G4 的重要技术探索。(sse.com.cn)
这实际上是在做:
把不同业务从旧核心交易平台中逐步拆出去。
十四、这也是理解“新竞价、新综业、新期权”的关键#
G4 并不是:
NGTS
↓
G4这么简单。
更准确的理解是:
┌── 新期权
│
NGTS ──→ G4 ─────┼── 新竞价
│
├── 新综业
│
└── 新业务平台也就是说:
G4 更像一套新的技术底座,而不是单独的一台“超级撮合服务器”。
公开资料显示:
- 新债券已经成为 G4 技术探索的重要组成部分;
- G4 新期权交易系统于 2025 年 12 月 1 日正式上线;
- 2026 年上交所仍在推进“新竞价、新综业”相关技术实施。(sse.com.cn)
所以,截至 2026 年,更准确的说法不是:
“G4 还没上线。”
而是:
G4 已经进入实际生产运行阶段,但整个核心交易体系仍处于分业务、分平台逐步迁移的过程。
这比“2025~2026 一次性全面替换 NGTS”更加符合公开资料。
十五、深交所第五代系统最大的优势,其实不是“30万笔/秒”#
如果只看 TPS:
SSE NGTS
≈ 8万笔/秒(2009公开指标)
SZSE V5
≈ 30万笔/秒(2016公开指标)当然存在明显代际差距。(sse.com.cn)
但是深交所真正领先的地方,是:
它在 2016 年就把高性能、低延迟、可扩展和高可用同时放进了系统设计目标。
例如第五代系统公开披露:
高可用消息总线
+
无锁队列
+
多级流水线
+
低时延处理
+
线性扩展
+
多种接入协议并且具备:
硬件故障
↓
自动切换
主中心故障
↓
快速恢复
同城灾备
↓
快速切换深交所公开资料显示,其第五代系统一般硬件错误、主中心故障可在 10 秒内完成自动切换恢复,同城灾备切换控制在 3 分钟以内。(Shenzhen Stock Exchange)
这说明它的设计重点已经从:
“把交易做出来”
进一步转向:
“让交易在极端状态下仍然可预测。”
十六、所以真正应该比较的是“故障模型”#
把沪深两个系统放在一起看:
| 维度 | 上交所 NGTS 时代 | 深交所第五代 |
|---|---|---|
| 主要上线时代 | 2009 | 2016 |
| 官方公开峰值指标 | 约 8 万笔/秒 | 30 万笔/秒 |
| 架构演进方向 | NGTS → G4 | 第五代持续演进 |
| 核心技术路线 | 2000 年代后期大型交易系统思路 | 分布式、流水线、消息总线 |
| 扩展方式 | 平行扩展能力 | 强调线性扩展 |
| 队列技术 | 传统交易系统体系 | 高速无锁队列 |
| 接入方式 | 多代接口体系演进 | STEP + 二进制等多种接入 |
| 低延迟设计 | 持续优化 | 从架构层设计 |
| 故障切换 | 有完整灾备体系 | 强调快速自动切换 |
| 当前状态 | G4 分阶段迁移 | 第五代长期运行 |
| 最大问题 | 老核心与新业务并存 | 系统也需要持续演进 |
需要特别强调:
这张表不是在证明“上交所一定比深交所差”。
因为交易所的公开资料并没有提供完全统一口径的测试环境和指标。
真正能确定的是:
深交所第五代系统从 2016 年开始,就已经具备明显不同于 2009 年 NGTS 的技术设计理念。
十七、一个特别有意思的问题:为什么上交所不能像互联网公司一样直接“重写”?#
答案其实很残酷:
因为交易所不是互联网 App。
互联网公司可以:
旧版本
↓
灰度
↓
新版本
↓
发现问题
↓
回滚交易所不能这么随便做。
因为交易系统每一个状态都具有金融法律意义:
订单
成交
撤单
时间
价格
数量
账户
交易单元
行情
清算都不能出现:
“两个版本结果不一样。”
所以交易所升级的核心问题不是:
能不能写出新系统?
而是:
能不能证明新旧系统在数十亿甚至更复杂状态组合下行为一致?
这就是为什么交易所换代经常需要:
开发
↓
仿真
↓
历史回放
↓
跟账
↓
全市场测试
↓
双系统验证
↓
灰度上线
↓
业务迁移
↓
旧系统保留
↓
最终退役这套流程本身就是交易所技术系统的“护城河”。
十八、所以所谓“沪深技术代差”,实际上是两个不同的时间轴#
如果把时间轴画出来:
2009
│
├── 上交所 NGTS
│
│
2016
│
├── 深交所 第五代
│
│
2021
│
├── 上交所 G4 启动
│
│
2021
│
├── 上交所 新债券
│
│
2025
│
├── 上交所 G4 新期权
│
│
2026
│
├── 新竞价
├── 新综业
└── G4 持续迁移你会发现一个非常重要的事实:
深交所不是“突然领先”,而是比上交所更早完成了一次核心交易系统代际切换。
而上交所现在正在做的事情,本质上是:
把 2009 年之后积累了十几年的业务、接口和系统依赖,逐步搬到新的交易基础设施上。
十九、这也解释了为什么“老系统”并不等于“马上会崩”#
NGTS 已经运行十多年。
如果一套交易系统能够稳定运行十几年,它本身就说明:
稳定性
+
一致性
+
工程经验
+
故障恢复
+
市场适配都经过了大量验证。
所以真正的问题不是:
“NGTS 为什么还不退役?”
而是:
旧系统已经成为整个市场生态的一部分。
它后面有:
几百家机构
+
大量交易柜台
+
行情系统
+
数据供应商
+
基金系统
+
量化系统
+
清算系统
+
监管系统这就是典型的:
Legacy Gravity#
即:
旧系统的技术惯性。
系统越重要、连接方越多,越难替换。
二十、从这个角度看,2024 年异常反而更值得研究#
因为真正值得关注的不是:
“上交所为什么会卡?”
而是:
一个运行十几年的核心金融基础设施,在面对现代程序化交易流量时,哪些地方最容易出现尾延迟?
我们甚至可以建立一个故障树:
成交确认缓慢
│
├── A. 接入层
│ ├── Gateway
│ ├── 网络
│ └── 协议处理
│
├── B. 核心处理层
│ ├── Queue
│ ├── Risk
│ ├── Matching
│ └── State
│
├── C. 分发层
│ ├── Execution Report
│ ├── Market Data
│ └── Participant Response
│
├── D. 数据层
│ ├── Replication
│ ├── Persistence
│ └── Recovery
│
└── E. 外围系统
├── Broker OMS
├── Broker Gateway
└── Client Terminal没有官方技术报告之前,我们不能指定到底是哪一层。
但是:
这才是研究交易系统故障应该采用的方法。
而不是看到“成交确认慢”,马上得出:
“撮合主机不行了。”
二十一、普通投资者真正应该关心的,其实不是“哪家券商快”#
这也是我认为原文最需要修改的一部分。
市场上很容易出现:
“上交所卡,所以换华泰/中信/国泰君安就可以解决。”
这句话不能作为技术结论。
因为如果瓶颈发生在:
SSE Core那么无论你使用哪家券商:
Broker A ──┐
Broker B ──┼──→ SSE Core
Broker C ──┘都绕不过去。
券商的极速柜台可以优化的是:
投资者
↓
券商柜台
↓
券商风控
↓
交易网关
↓
交易所它能够减少:
券商内部延迟。
但不能消灭:
交易所核心系统的延迟。
所以:
“券商极速柜台”和“交易所核心系统性能”是两个不同问题。#
这也是高频交易人员真正会区分的两个 latency domain:
Broker-side latency
≠
Exchange-side latency二十二、真正的“极速交易”是整个链路优化#
如果真的从量化交易角度来看:
Strategy
↓
Market Data
↓
Signal
↓
Order Generation
↓
Risk
↓
OMS
↓
Gateway
↓
Network
↓
Exchange Gateway
↓
Matching
↓
Execution Report任何一个环节都可能成为瓶颈。
因此:
把券商柜台换成 FPGA,并不能让交易所 NGTS 变成第五代系统。
同样:
交易所核心系统 1ms,也不意味着你的策略就能 1ms 完成成交。
真正的端到端 latency:
Ltotal =
Lmarketdata
+
Lstrategy
+
Lrisk
+
LOMS
+
Lgateway
+
Lnetwork
+
Lexchange
+
Lexecution-report这才是专业交易系统真正需要测量的指标。
二十三、上交所 G4 的意义,恰恰在这里#
所以如果未来 G4 完成大规模迁移,真正值得期待的并不是一句:
“百万笔/秒。”
而是:
更低尾延迟
+
更好的故障隔离
+
更强的横向扩展
+
更短的恢复时间
+
更容易迁移新业务
+
更自主可控上交所目前公开技术资料已经明确把 G4 描述为:
低时延、分布式、开放架构、完全自主可控的新一代核心交易系统。
这其实已经说明:
上交所自己也已经承认,下一代核心交易基础设施的方向,已经不是简单继续优化 2009 年的交易系统。
二十四、最终结论:真正的代际差距,不是“沪慢深快”#
如果把整篇文章浓缩成一句话:
沪深交易所真正的技术代差,不是上海服务器比深圳服务器慢,而是两套核心交易系统诞生于不同的技术时代。
上交所 NGTS:
2000年代后期
大型集中式交易系统
+
高可靠
+
高一致性
+
成熟稳定深交所第五代:
2010年代中期
分布式
+
流水线
+
无锁队列
+
消息总线
+
线性扩展
+
低时延而今天上交所正在做的 G4:
2020年代
分布式
+
开放
+
自主可控
+
低时延
+
模块化
+
业务解耦所以真正的历史线其实是:
第一代
↓
第二代
↓
第三代
↓
NGTS
↓
G4而不是:
旧系统
VS
新系统二十五、最后一个更重要的判断#
如果未来几年上交所完成 G4 核心交易体系的大规模迁移,那么沪深两所之间真正值得比较的,就不再是:
“谁 TPS 更高?”
而会变成:
谁能够在极端市场压力下保持更低的 P99/P99.9 延迟、更强的故障隔离、更短的灾备切换时间,以及更稳定的订单确定性。
因为到了这个阶段:
100万笔/秒已经不是最难的问题。
真正难的是:
100万笔/秒
+
不丢单
+
不乱序
+
不重复
+
不误成交
+
可恢复
+
可审计
+
可清算这才是交易所核心系统与普通互联网分布式系统之间真正的区别。
也因此,2024 年上交所出现的成交确认异常,以及未来市场对开盘时段延迟的任何观察,都应该被放在“交易系统代际迁移”的历史背景下理解。
它真正告诉我们的,不是:
“上海的系统不行了。”
而是:
一套 2009 年诞生、经过十几年市场扩张和业务叠加的核心交易基础设施,正在迎来它生命周期中最重要的一次架构迁移。
而深圳第五代系统,则提前十年完成了类似的一次跨代升级。
这可能才是今天讨论“沪深交易所技术差距”时,最值得关注的地方。
后记:从交易所技术史看中国金融 IT#
如果把这条技术路线继续往下追,其实会出现一条非常有意思的中国金融 IT 演进链:
早期交易柜台
↓
席位 / 交易主机
↓
集中交易
↓
大型机 / 小型机交易系统
↓
NGTS / AS / AR / KCBP / KCXP
↓
分布式交易系统
↓
第五代交易系统
↓
G4
↓
低时延消息总线
↓
FPGA / RDMA / Kernel Bypass
↓
下一代超低延迟交易基础设施所以今天看到的一个“开盘卡顿”,其实只是这条长达几十年的技术演化链条,在某个瞬间暴露出来的一个截面。
交易系统真正的历史,从来不是服务器型号的历史,而是“订单如何穿过整个金融市场”的历史。