随着芯片集成度的提高,对于硬件开发人员而言,对芯片内部逻辑功能掌握的要求越来越低,而同时因为网络技术的发展,接口的数据传输速率越来越高,需要硬件人员熟悉芯片内部的机制来进行性能设计。本文从对于基于PCI总线的硬件设备接口卡和主板的硬件原理出发,结合目前流量分析上的一些思路,尝试在设备上做性能分析,其目的是想通过模型和数学计算,来设计一定网络流量环境下设备内部的一些硬件参数。本文在模型层次和测试层次对于性能设计都做了开拓性工作。在研究算法和模型的过程中,通过建立两个基本算法和一个修正算法,并且研究这些算法本身的特点和使用场合后,再根据硬件机制、驱动方式和测试结果等方面的知识,把基于PCI总线的设备过程细化划分为几个排队过程,并且设计了基本算法和修正算法对其进行仿真分析,得出一定数据流量情况下对于硬件设备各个排队阶段资源的占用,从而可以估算出所设计设备的各种资源的大小和真正的性能瓶颈所在。随后本文探讨了大流量的模型和基于此的计算分析方法,得出了硬件设计的参考建议。最后,把本文中所设计的算法用到芯片设计中去,实际上这是一种隔离某个接口异常数据大流量的最佳方法。本文所做的工作,对于设备前期的总体体系结构设计阶段、调试阶段和测试阶段的性能设计分别指明了一套有效的方法,同时对于接口卡逻辑设计、驱动和软件设计关于性能和资源占用方面都有借鉴意义。