A resposta de David está correta. Para resumir, o hardware é capaz de mudar a velocidade que você tem, mas apenas roteamento em uma fração disso. Portanto, o problema é o roteamento, não apenas o NAT, embora isso provavelmente não ajude.
Veja esses resultados para roteadores que devem ser capazes de rotear tanto tráfego:
Qualquer um desses três deve ser suficiente, a menos que você esteja fazendo uma grande quantidade de roteamento de pacotes muito pequeno.
Outra possibilidade é o produto CHR - você pode rodar seu roteador em uma VM e dar a ele o máximo de CPU e memória RAM que precisar. $ 30 cobre o custo de um limite de 1Gbps.
EDIT: De alguma forma o link tem melhores resultados do que o 3011 para não completo -size pacotes apesar de ter significativamente menos CPU e RAM, e estar na mesma arquitetura.