為什麼大型路由器交換機再另開發 CPU 而不用 Intel 至強系列呢？
Intel的CPU匯流排帶寬不夠用。
核心交換機的容量都是上T的，背板帶寬10T起步，我2008年做交換機那會，這麼一套東西如果投標的話，一套10T~20T左右交換容量的交換機，價格可以談到10萬左右（國產價格，思科的可能要100萬），2008年的時候至強的匯流排帶寬能到多少？
反正就算是今天，Intel的CPU內存帶寬也在100GB/s以內的範圍（多處理器也沒超過這個數量級），跟交換機有數量級的差異，這個性能對於交換機來說根本不夠用。
Intel的CPU吞吐量做一個二層交換機也許沒問題，但一個二層交換機便宜點的3000以內就可以搞定，3000塊錢可能還不夠買一個好一點的至強CPU呢。
如果Intel走異構計算這條路，那麼搞出點交換晶元應該沒難度的，Xeon Phi就是這個思路，但交換機這個市場已經不怎麼賺錢了，或者說Intel還看不上這點錢（賣超算比造交換機掙錢）。
Xeon非常強，非常強，但術業有專攻啊。給PC或者伺服器多裝幾塊網卡，就可以當軟路由用了，Xeon此時傲視群雄，網卡跑滿時CPU依然有餘力給你掃雷，但是，你的機器能裝多少網卡呢？
下面是我前幾個月隨手拍的一張路由器的圖，應該算是大型路由器了吧。你看上面編號2和3的槽位，每個板40個萬兆口，一個櫃能裝十幾塊板，不夠可以集群擴展，最大幾十個機櫃，這時候什麼處理器能支撐住呢？
答案是 什麼處理器都支撐不住。一般CPU主頻3G左右，假設轉發一個包需要1K時鐘周期，那每個核就有3M pps的轉發率，但這個型號路由器最老款最低配的版本也是11G pps的轉發率，至少需要堆幾十個CPU，堆這麼多CPU這不是在設計設備而是在設計電爐。
現在稍大型的路由器都是路由轉發分離的架構，一堆ASIC來做轉發，轉發能力比通用處理器強多了，還省電。控制平面需要CPU計算能力，但也不需要很強，各家都用的祖傳處理器，powerpc，mips，intel ixp都有，似乎沒見哪家用xeon的，雖然它計算能力更猛。
前兩年華為和英特爾當眾簽過一個合作協議，但我沒關注後續，也許以後SDN控制器或者網路安全產品會用英特爾產品吧。
提到的DRAM帶來的延遲無法接受、 提到的匯流排帶寬不足，都在說CPU無法滿足轉發需求，實際上這些問題都存在通過增加帶寬、軟流水化解決的可能性。但是有一個CPU永遠無法解決的問題：低延遲查表。大型路由器還有一個很根本的功能是查表，查表是必須要用ASIC做的，更準確地說要用T-CAM做，T-CAM查路由表只需要一個周期。而CPU不可能同時支持這麼多比較：CPU內部能這樣全相聯查找的表最大也就是skylake開始的issue queue (97項)，況且無法利用它來查路由表。而大型路由器需要什麼量級的比較呢？512k。
感謝靈劍指出問題。如果使用Hash表等手段實現，雖然複雜度也是O(1)，但是前面的常數會比T-CAM大得多，查表延遲還是無法與ASIC抗衡。
思科的nexus 7000的CPU用的就是xeon，不過這顆CPU只負責控制面，轉發麵是交給ASIC去處理的。
以下說一個拿CPU跑轉發的黑案例：前陣子有同行諮詢，說一個安防項目裡邊用國內某廠商的三層交換機做匯聚，前後端同一VLAN的話一點問題都沒有，只要有一個前端接到另一個VLAN，就會卡死導致系統幾乎不可用。
經排查發現只要把一個前端接到另一個VLAN，區區2Mbps的VLAN間路由流量就會導致那個交換機的CPU使用率暴漲到98%以上，我們懷疑這個所謂的三層交換機根本就是個二層交換機，調用CPU來跑路由，更換另一個型號之後一切正常，但原先那台交換機廠商不給退只能留著當庫存，真坑。
專用集成電路是由特定使用者要求和特定電子系統的需要而設計、製造 。
對於路由器來說，本質上就是一個轉發問題，轉發實際上就是處理一個隊列的問題，也就是經典的生產者消費者問題。這麼確定的需求，這麼明確的指標，是不需要CPU的通用可編程能力的。
可以類比一下顯卡，為什麼不用CPU做圖像處理呢？
因為為了特定目標設計的晶元往往可以更好更快的完成任務。
實際上，每一塊背板上除了有專門的轉發ASIC，往往都還有一塊CPU，甚至有自己的操作系統，大型路由器往往是由很多個CPU組成的分散式系統。
舉個例子，這是Juniper的核心路由器PTX5000，這上面每一個背板上都有好幾個ASCI晶元用來轉發，每個上面還有個PMB，上面都有塊CPU來負責控制。
你可以簡單理解成，這一個大柜子，其實是好幾台電腦，每台電腦都有自己的CPU和轉發晶元（可以類比顯卡來理解）
所以這跟Intel 至強強不強沒關係，CPU就不是用來干這個事兒的，就如同你讓至強跑遊戲也不行一樣。
交換機，路由器這種要求高轉發的設備，一般還是用用線卡（ASIC處理器）來轉發，主控板輔以控制就可以了。目前國產或者國外的部分安全設備如，防火牆，流控設備等有很多是基於X86架構。如果運營商級別或者數據中心級別的防火牆如山石網科的設備，應該還是用的線卡轉發吧，不然單存靠CPU轉發上百萬兆的包，肯定不可能的。這種防火牆在做包的狀態檢測時用的CPU不知道用的哪種處理器。
