目前關于物聯卡路由器的研究主要分為兩類：基于丟包的物聯卡路由器和基于偏轉路由的物聯卡路由器。物聯卡路由器的特點決定了其必須采用相應的機制處理多個包競爭同一個路由端口的情況。基于丟包的物聯卡路由器采用丟包的方式處理競爭，而基于偏轉路由的物聯卡路由器則采用繞道路由的方式處理競爭。基于丟包的物聯卡路由器中的丟包降低了路由器的性能，并且需要額外的重傳機制處理丟包的情況，增加了路由器的設計復雜度。

基于偏轉路由的物聯卡路由器克服了基于丟包的物聯卡路由器的不足，不存在丟包的情況，但是其面臨的一個最大問題是活鎖避免。傳統的基于偏轉路由的物聯卡路由器按包在網絡中所待時間的長短對包進行優先級排序，按優先級從高到低的順序進行輸出端口分配，能夠有效避免活鎖。但是，按優先級逐個分配輸出端口的串行結構邏輯級數多，成為物聯卡路由器的關鍵路徑，限制了路由器實現的時鐘頻率。

為此，針對上述兩種物聯卡路由器存在的不足，對物聯卡路由器的微體系結構進行優化設計，提高路由器的性能，對設計未來大規模多核SoC的高性能片上互連具有重要意義。此外，三維片上網絡已在國際上引起學術界和產業界的廣泛關注，在未來幾年內將成為NoC一個重要的研究方向。在三維片上網絡中采用傳統的基于偏轉路由的物聯卡路由器，端口的增加將會導致按優先級進行輸出端口分配的串行結構邏輯級數進一步增加。因此，本文分別針對二維和三維片上網絡對基于偏轉路由的物聯卡路由器微體系結構進行優化設計以提高其實現頻率。

國內最大的物聯卡交易平臺：物聯卡之家（whsspr.com）指出，在物聯卡路由器中，由于不存在緩沖器，可以降低軟錯誤出現的概率。通常故障在芯片上隨機出現，因此面積大的邏輯往往比面積小的邏輯更容易出錯。隨著集成電路面積的增加，可靠性按照指數率惡化。與有緩沖路由器相比，物聯卡路由器的面積大大降低，使其在應對故障方面具有先天優勢。

在物聯卡路由器線卡所嵌入的物理芯片中，網絡處理器芯片和業務量管理器芯片是數據平面處理的兩大功能芯片。其中網絡處理器芯片的主要功能包括路由查找、數據包分類、數據包修改等，業務量管理器芯片的主要功能則包括擁塞控制、流量整形、數據包緩存和調度等。在線卡的輸入方向上，當線卡接收到一個網絡數據包時，它首先會把數據包發送給網絡處理器芯片進行預處理，然后再將其發送給業務量管理器芯片進行進一步的排隊調度等操作。在物聯卡路由器中，路由器的存儲功能主要在業務量管理器芯片中實現，因此業務量管理器芯片需要配置大容量的外部存儲器，以便在網絡發生擁塞時可以把數據包緩存在本地存儲器中，降低丟包率。

路由器的存儲模塊是一個十分重要的模塊，它直接影響到物聯網的性能以及穩定性。隨著物聯網的發展，網絡的研究者和開發者己經不滿足于路由器存儲模塊的暫存數據包功能，而是希望進一步挖掘路由器存儲模塊的數據緩存潛力，進而提升網絡的服務質量。因此，在未來物聯網體系結構的研究中，研究者們己經開始更加注重挖掘存儲模塊的功能。如在以內容為中心的未來物聯網體系結構的研究中，路由器的存儲模塊的功能有了新的定義：路由器可以對流經它的數據包進行緩存，當再次接收到請求該數據包的請求時，路由器可以直接從本地緩存中把需要的數據包讀取出來，直接發送給請求者，而不需要把請求轉發給其他路由器或者服務器。這種新型的網絡體系結構賦予了路由器存儲模塊一種新的使命，它不再是一個簡單的buffer，而是網絡中的一級cache。