hast du schon über einen FPGA nachgedacht? Bei der verarbeitungsgeschwindigkeit kommt nach meinem Kenntnisstand dann nur noch ein FPGA in Frage.
Jedoch musst du den dann in VHDL "Definieren" und anschließend synthetisieren.
ich weiß nicht ob dir der Aufwand wert ist, ein neues Gebiet inkl. Hardware zu beschreiten (sofern dir das gebiet unbekannt ist)...