问硬件交换体系结构中的TCAM关系

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TCAM是一种存储器，它需要10-12个晶体管来存储一个位.比较而言，静态RAM (SRAM)只需6个晶体管来存储一位，而动态RAM (德拉姆)则需要一个晶体管和一个电容。所有这些不同类型的记忆可以是内部的，也可以是外部的ASIC。把所有的内存放在一个芯片上的原因之一是，它们可以以比芯片外部更高的时钟速率运行。为什么选择一种类型的记忆而不是另一种？这与内存的特性有关，SRAM可以访问每个时钟，德拉姆需要定期刷新，所以不能访问每个时钟，而TCAM给了您三元能力。

只要芯片上有空间来实例化，或者封装上的引脚连接到外部芯片上，TCAMs就具有可伸缩性。TCAM的问题是，它们占用SRAM的2x空间，德拉姆的12x空间。使用TCAM进行与其他内存类型相同的算法操作(哈希、*尝试)并不总是有意义的。这可以归结为在算法的利用率、效率和芯片上的空间之间进行权衡。TCAM's的功率利用与规模成线性关系。目前，大多数大型TCAMs (超过200万项)使用算法技术，以实现节能。

NAT/PAT是一个复杂的特性，通常需要CPU或网络处理器(NPU)来处理补丁。NAT的一般数据包流是首先将数据包送到CPU/NPU，然后在流表或ACL表中安装一个流条目，并提供如何在流中转换后续数据包的信息。NAT/PAT有多种不同的形式，在一个芯片中优化每个NAT/PAT的方法也有很多种。最简单的NAT是重写if的，不要担心如果你破坏了嵌入在有效负载中的地址，没有补丁。

还有另一个版本的BRKAR-3466是2013年在墨尔本的CiscoLive上展示的，它涵盖了查找背后的一些高层次的想法，这是2013年奥兰多的一个缺失。关于这一领域的一本很好的参考书是乔治·瓦尔吉斯的网络算法:一种设计快速网络设备的跨学科方法。

ASIC可以看作是一种芯片。它通常是为了在硬件上做一些事情而建的，否则就会被做的是软件。所以思科可以为它想要的任何东西建立一个专用集成电路。取决于开关的模型，有一个或多个ASIC。TCAM是一种内存设计，因为它通常是在底盘系统上发现的，它是许多asics中的一个实现的。TCAM用于特定的查找功能，如路由(CEF)或ACLS，因此如果ASIC不需要进行这种查找，则它与TCAM分开工作。另一方面，处理QoS标记的ASIC与TCAM一起工作。下面关于cisco live的演示讨论了一些设计上的权衡，以及了解开关设计的好地方。

BRKARC-3466 -探索制造开关背后的工程(2013年奥兰多)它包含了asics的列表和许多通用的开关设计信息。