为什么大型【路由器】交换机再另开发 CPU 而不用 Intel 至强系列呢

Intel的CPU总线带宽不够用。核心交换机的容量都是上T的，背板带宽10T起步，2008年做交换机那会，这么一套东西假如投标的话，一套10T~20T左右交换容量的交换机，价格可以谈到10万左右（国产价格，思科的可能要100万），2008年的时候至强的总线带宽能到多少？

就算是今天，Intel的CPU内存带宽也在100GB/s以内的范围（多处理器也没超过这个数量级），跟交换机有数量级的差异，这个性能对于交换机来说根本不够用。

Intel的CPU吞吐量做一个二层交换机也许没问题，但一个二层交换机便宜点的3000以内就可以搞定，3000块钱可能还不够买一个好一点的至强CPU。假如Intel走异构计算这条路，那么搞出点交换芯片应该没难度的，Xeon Phi就是这个思路，但交换机这个市场已经不怎么赚钱了，或者说Intel还看不上这点钱（卖超算比造交换机挣钱）。

Xeon非常强，非常强，但术业有专攻。给PC或者服务器多装几块网卡，就可以当软路由用了，Xeon此时傲视群雄，网卡跑满时CPU依然有余力给你扫雷，但是，机器能装多少网卡呢？下面是前几个月随手拍的一张【路由器】的图，应该算是大型【路由器】了。上面编号2和3的槽位，每个板40个万兆口，一个柜能装十几块板，不够可以集群扩展，最大几十个机柜，这时候什么处理器能支撑住呢？

答案是 什么处理器都支撑不住。一般CPU主频3G左右，假设转发一个包需要1K时钟周期，那每个核就有3M pps的转发率，但这个型号【路由器】最老款最低配的版本也是11G pps的转发率，至少需要堆几十个CPU，堆这么多CPU这不是在设计设备，而是在设计电炉。

现在稍大型的【路由器】，都是路由转发分离的架构，一堆ASIC来做转发，转发能力比通用处理器强多了，还省电。控制平面需要CPU计算能力，但也不需要很强，各家都用的祖传处理器，powerpc，mips，intel ixp都有，似乎没见哪家用Xeon的，虽然它计算能力更猛。

前两年华为和英特尔当众签过一个合作协议，但没关注后续，也许以后SDN控制器或者网络安全产品会用英特尔产品。

提到的DRAM带来的延迟无法接受、 提到的总线带宽不足，都在说CPU无法满足转发需求，实际上这些问题都存在通过增加带宽、软流水化解决的可能性。但是有一个CPU永远无法解决的问题：低延迟查表。大型【路由器】还有一个很根本的功能是查表，查表是必须要用ASIC做的，更准确地说要用T-CAM做，T-CAM查路由表只需要一个周期。而CPU不可能同时支持这么多比较：CPU内部能这样全相联查找的表最大也就是Skylake开始的Issue queue (97项)，况且无法利用它来查路由表。而大型【路由器】需要什么量级的比较呢？512k。

假如使用Hash表等手段实现，虽然复杂度也是O(1)，但是前面的常数会比T-CAM大得多，查表延迟还是无法与ASIC抗衡。