1.Начну с простого, с интерфейса. В подобной системе если не нужно обязательно внешнее устройство, я бы посоветовал использовать PCI-Express. Контроллеры посмотрите на www.plxtech.com.
2.Теперь что касается АЦП. Боюсь огорчить, но одного чипа делающего 16 бит при 2ГГц, не существует. На кремнии, из реально доставаемых, есть MAX105/MAX107 (www.maxim-ic.com), это 1-1.5ГГц, но что радует, полоса пропускания аналоговой части позволяет увеличить максимальную частоту выборки, оперируя несколькими АЦП параллельно. В Арсениде Галлия есть что-то сделанное для вояк порядка 12 бит, 2ГГц (честно, не могу вспомнить где я это видел, поищите в гугле, уверен, что найдете). Эти чипы существуют в виде монографий, тестовых образцов или, может, с какого-нибудь Пэтриотовского радара можно сковырнуть, если тайно подобраться к нему с паяльником.

Интересная тенденция есть проявляющаяся сейчас в замене Арсенида Галлия Силицидом Германия (SiGe), в особенности в сфере АЦП/ЦАП, так как в SiGe аналоговая часть гораздо легче интегрируется с цифровой логикой, чем в GaAs. Например, фирма Agilent, в своих осциллографах Infinium применила SiGe чип состоящий из 40 (могу быть неточен) АЦП, работающих параллельно.
3.Чем больше частота аналогового сигнала на входе и требуемая разрядность, тем более чистым должен быть импульс, стробирующий выборку. (Смотрите jitter на форуме).
Всего доброго,
F.S.