我对三进制内容可寻址存储器的运行方式很熟悉（高级），但是我对TCAM与ASIC的关系以及这些组件何时也可能与CPU结合以提高开关性能感到困惑…… （尤其是在供应商经常将其使用时）商/定制硅片，或用于新产品和功能的定制ASIC，则看起来令人困惑。
例如，我在Cisco IOS中很熟悉，可以为qos，acl和路由查找等功能为TCAM性能分配更多的空间。我也了解诸如NAT之类的功能仍然依赖于CPU处理，但是我特别为此苦苦挣扎。
Answers:
TCAM是一种存储器，需要10-12个晶体管来存储一个位。相比之下，静态RAM（SRAM）只需要6个晶体管来存储一位，而动态RAM（DRAM）则需要一个晶体管和一个电容器。所有这些不同类型的存储器可以在ASIC内部或外部。将所有内存都放在芯片上的一个原因是，它们可以以比芯片外部更高的时钟速率运行。为什么选择一种存储器而不是另一种存储器？这与存储器的特性有关，SRAM可以在每个时钟周期访问，DRAM需要定期刷新，因此无法在每个时钟周期访问，而TCAM为您提供三元功能。
只要您在芯片上有足够的空间来实例化TCAM，或者封装上的引脚可以连接到外部TCAM，TCAM便具有可扩展性。TCAM的问题是它们占用SRAM的 2 倍空间和DRAM的 12倍空间。使用TCAM进行与其他存储器类型在算法上相同的操作（哈希，*重试）并不总是很有意义。归结为该算法的利用效率与要选择的芯片空间之间的权衡。TCAM的功率利用率与尺寸成线性比例增长。现在，大多数大型TCAM（大于2M条目）都使用算法技术，从而可以节省功率。
NAT / PAT是一项复杂功能，通常需要CPU或网络处理器（NPU）来处理修补程序。NAT的一般数据包流是第一个数据包到达CPU / NPU，然后在流表或ACL表中安装流条目，其中包含有关如何转换流中后续数据包的信息。NAT / PAT有多种不同的形式，并且有很多方法可以优化芯片中的每一种。最简单的NAT是重写IP，并且不用担心如果破坏嵌入在有效负载中的地址，也无需修复。
还有另一种版本的BRKARC-3466，该版本在墨尔本的CiscoLive 2013上展出，涵盖了查找背后的一些高级概念，而2013年奥兰多缺少该思想。关于这一领域的一本不错的参考书是《网络算法：乔治·瓦格斯（George Varghese）的跨学科设计快速网络设备的方法》。
ASIC可以被视为一种芯片。它通常是为了在硬件中完成某些工作而设计的，否则可以通过软件来完成。因此，思科可以为其所需的任何东西构建ASIC。根据交换机的型号，有1个或多个ASIC。TCAM是一种内存设计，因为它通常在机箱系统中发现，它是许多asic中的一种。TCAM用于特定的查找功能，例如路由（CEF）或ACLS，因此，如果ASIC不需要执行这种查找，则它与TCAM分开工作。另一方面，处理QoS标记的ASIC与TCAM紧密结合。以下关于Cisco Live的演示讨论了一些设计折衷，也是一个了解开关设计的好地方。
BRKARC-3466-探索交换机制造背后的工程（2013年奥兰多），其中包含ASIC列表和许多常规交换机设计信息