要設計出一套能創造出市場佳績的路由器需要一套理想的技術平台，提供充足的封包處理效能(即使在最差的流量情況下)，並能以較低的成本提供充裕的彈性...
要設計出一套能創造出市場佳績的路由器需要一套理想的技術平台，提供充足的封包處理效能(即使在最差的流量情況下)，並能以較低的成本提供充裕的彈性。隨著FPGA技術迅速地演進，業者能運用FPGA開發出整套路由器以及交換機(switchblades)。現今的FPGA平台為實現封包處理、分類、監控、流量管理、背板通訊以及系統介面等功能提供一套完整的平台。
網路處理器屬於高度最佳化設計的現成元件，是用來處理網路資料流量，並在產品即時上市以及彈性等功能上皆超越傳統的ASIC。它們能擷取、分類以及過濾流入的資料流，判斷目的地通訊埠；並可透過選用型流量管理功能將資料封包轉送至交換器。
為達到封包處理所需要的效能，多家廠商將相關功能細分成以下種類圖1。
流量管理包括流量控制、排序以及排程，是網路處理流程中頻寬最密集且最重要的功能。流量規畫能協助管理壅塞現象，並解決網路流量擁擠的情況。排序與排程引擎能決定封包離開的時間以及封包傳輸的次序。它們建立層次式的排序機制，將資料流匯整成分類(class)，再將分類(class)以埠(port)來進行層次化。
每個分層可使用不同的排序演算法，設定各個資料流的優先次序。流量管理器通常是獨立晶片，根據分類器所決定的管理策略執行流量控制、排序以及排程等作業。它們提供可微調的QoS並執行SLA的規範。
外部處理器可能僅用來執行設定或刪除傳輸流，不須處理每個封包/資料元。每種系統在流量管理協定、記憶體管理、承載、介面等方面都有差異之處。典型的監控演算法包括雙漏桶(leaky bucket)、單信號桶(token bucket)演算法。壅塞管理演算法包括隨機型初期偵測(RED)、加權型RED(WRED)等。排程演算法包括優先排序(PQ)、公平排序(FQ)、加權型FQ(WFQ)以及輪轉法(RR)等。
立即可用的網路處理單元(NPU)很少能滿足每一層面的效能需求，支援SONET/SDH網路的典型OC-48c流量管理器需要在流入或流出管道上配置獨立的流量管理器，或是配置一組全雙工(5Gbps)流量管理器。但它們很少支援所有需要的演算法。此外，成本昂貴的ASIC讓它不適合支援這方面的應用。
流量管理需要高效能、高彈性的方案，並須支援各種排序與排程演算法與協定、記憶體種類以及介面。FPGA平台元件具備以下的特性，為流量管理提供許多關鍵優勢。
‧高速介面：高達24組嵌入型多重gigabit收發器(MGT)支援極高的傳輸速度(高達10.3125Gbps)，並且帶來改良的抗雜訊能力、更低的耗電率，並可減少訊號數以及降低背板複雜度。同時，這些元件亦支援17組單端式與6組差動式標準，搭配以下元件進行排程作業：
FPGA平台以更高階的效能與功能，為業者提供一套性能強大的平台，協助他們開發各種能創造營收的路由器與交換器。同時，FPGA平台亦結合硬體平行處理、硬體－軟體子系統以及IP核心，建構出一套高效能、高彈性的平台，協助業者開發各種新一代流量管理系統。