為滿足高效能與多業務需求，防火牆架構經歷從 x86/PPC 軟體防火牆向硬體防火牆過渡，並朝高性能與豐富業務能力融合方向演進。三代架構並存互補，持續迭代升級。

防火牆「老中青」三代架構

• 第一代（老）：單一 CPU 核心（x86、PowerPC、MIPS），形態為 PC、工控機、PC-Box、RISC-Box。
• 第二代（中）：NP/ASIC 為業務處理核心，嵌入式 CPU 管理，形態為 Box 設備。
• 第三代（青）：ISS（Integrated Security System）集成安全體系，專用安全處理晶片 + 高性能 CPU，背板交換式機架設備，大容量、高可靠、模組化靈活。

核心效能指標：FDT 全雙工吞吐量

衡量防火牆效能關鍵指標：吞吐量、封包轉發率、最大並發連接數、每秒新建連接數。採用 FDT (Full Duplex Throughput)：64 Byte 封包全雙工吞吐量，同時涵蓋吞吐量與轉發率。

• 端口容量 ≠ FDT：物理端口總和（如 2×GbE = 2Gbps），但實際 FDT 可能僅 200Mbps。
• HDT 半雙工吞吐量：單向速度之和，廠商常用 HDT 誇大規格。

核心處理單元（CPU/安全晶片/NP/ASIC）與架構決定 FDT 上限。第一代理論 FDT 百兆級，中高端應用需第二、三代架構。

ISS 集成安全體系架構優勢

恆揚科技自研 SempSec、SempCrypt 安全晶片、P4-M CPU 與 SempOS；國微通訊推出 GCS3000 系列。ISS 架構特點：

1. 專用安全處理晶片：結構化晶片技術，大幅提升吞吐、轉發、加解密效能；可編程定製線速處理模組，快速響應需求。
2. 高性能通用 CPU 管理平台：平滑移植上層安全應用，拓展業務處理能力。
3. 大容量交換背板：千兆 Serdes 業務總線與 PCI 管理通道物理隔離，層次清晰、效能互不干擾。
4. 電信級機架設計：SPU/MPU/電源/機框全模組化，支援熱插拔、冗余備份、防輻射干擾，實現電信級可靠性。
5. All-in-One 整合：整合封包過濾、狀態檢測、加解密、VPN、NAT、流量監管、攻擊防範、審計、認證等，按需定製，降低管理複雜度，避免單點故障。
6. 高密度介面擴充：透過背板與 LIU 擴充業務介面。

第三代 ISS 架構繼承大容量 GSR 路由/交換器基因，在支援多安全業務前提下充分釋放高吞吐與高轉發能力，成為新一代防火牆發展主流。