面向开源软件的ARM 64位Marvell MACCHIATObin®开发板介绍

有了这款支持ARM 64位的开发板，数据中心等应用So Easy!

作者：Marvell软件产品线经理Maen Suleiman

目前市场上出现的高速互联网服务越来越多，人们对连接的需求以惊人的速度增长，随之产生了对数据中心的各种应用需求。其中，云计算、大数据和物联网（IoT）是三块最重要的应用领域。这些需求的产生需要业界有创新的解决方案来应对，因为这些挑战在以往的IT领域未曾遇到。

为此，行业的一些公司提出了诸如软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）和分布式存储等技术和概念来应对这一需求。但要充分利用这些技术并释放新应用的潜力需要采用一种各家公司通力合作的方式，因为解决方案的分布式特性和复杂性的确需要采撷众长。

促进这种合作的一个好的办法是采用一种开源生态系统。Linux的兴起已证明了这种生态系统的有效性，多家公司应针对不同行业应用推出了开源解决方案。（例如：AT&T在其Live Network中运行开源白盒交换机；SnapRoute和Dell EMC帮助推进Linux基金会的OpenSwitch项目；诺基亚推出AirFrame数据中心用于开放平台NFV社区）

各社区通过Linux聚集在一起，来为生态系统提供额外的价值。Linux基金会组织就是一个例子，该组织目前赞助有50多个开源项目。覆盖从IoT（IoTivity、EdgeX Foundry）到诸如NFV（OPNFV）开放平台的完整NFV解决方案的产业内各个部分。如果市场上没有对开源社区和解决方案的广泛接受度，这一情形在几年前简直难以想象。

尽管面向数据中心应用有许多重要的开源软件项目，但是运行它们和评估解决方案的相关硬件平台却寥寥无几。业界也已经开发并制造了许多基于ARM®的开发板，但它们关注的应用相对太简单。

所有这些开源软件生态系统都需要有一个能提供高性能中央处理器（CPU）、高速网络连接和大内存支持的开发平台，而且对ARM开发人员来说，也需要易于获取并且价格合理。Marvell MACCHIATObin®是面向开源软件社区的首款ARM 64位社区平台，能够为SDN、NFV和分布式存储等提供解决方案。

Marvell MACCHIATObin社区板是一个迷你ITX外形尺寸的面向ARM 64位网络和存储的社区平台。它基于与Marvell超大规模SBSA兼容的、具有四个高性能Cortex®-A72 ARM 64位CPU的ARMADA® 8040系统级芯片（SoC）而设计。ARM Cortex-A72 CPU是最新最强大的ARM 64位CPU，支持虚拟化，这对数据中心应用来说越来越重要。

ARMADA 8040 SoC与四核平台一起提供两个10G以太网接口、三个SATA 3.0接口，并支持高达16GB的DDR4内存来处理非常复杂的应用。性能如此高价格却很经济，Marvell MACCHIATObin社区板的售价为349美元。因此，Marvell MACCHIATObin社区板是首款经济实惠的高性能ARM 64位网络和存储社区平台。

SolidRun公司（https://www.solid-run.com/）于2017年3月开始出货Marvell MACCHIATObin社区板，使开源社区早一些开始享用到该硬件的便利性。

Marvell MACCHIATObin社区开发板易于部署。它具有紧凑的mini-ITX外形尺寸，使开发人员能够根据流行的标准mini-ITX机箱在众多机箱中任意选购，来满足他们的需求。ARMADA 8040 SoC本身符合SBSA标准（），以便提供统一可扩展的固件接口（UEFI）支持。

ARMADA 8040 SoC包括一个高级网络数据包处理器，支持解析(Parsing)、分类(Classification)、QoS映射、整形和计量等功能。此外，SoC还提供两个安全引擎，可以以10G的速率执行完整的IPSEC、DTLS和其他protocol-offload功能。为了提供高性能RAID 5/6支持，ARMADA 8040 SoC采用了高速DMA和XOR引擎。

对于硬件扩展，Marvell MACCHIATObin社区板提供一个PCIex4 3.0插槽和一个USB3.0接口。对于非易失性存储，用户可以选择内置的eMMC或通过micro-SD卡插槽使用外置micro-SD卡。该开发板通过三个SATA 3.0接口提供对HDD和SSD硬盘的支持。对于调试，开发人员可以通过选择运行在microUSB连接器上的虚拟UART、面向JTAG访问的20针连接器或两个UART排针来访问电路板的处理器。

开源软件使能高级应用

Marvell MACCHIATObin社区板提供丰富的开源软件，包括ARM Trusted Firmware （ATF）、U-Boot、UEFI、Linux内核、Yocto、OpenWrt、OpenDataPlane（ODP）、Data Plane Development Kit（DPDK）和netmap等。Marvell MACCHIATObin开源软件核心组件当中有许多可从以下网址获取：https://github.com/orgs/MarvellEmbeddedProcessors/。

为了向Marvell MACCHIATObin社区板提供在边缘计算和数据中心所用、面向SDN、NFV和类似应用的开源平台的现成支持，Suse Linux Enterprise、CentOS、Ubuntu等标准操作系统应该在Marvell MACCHIATObin社区板上无缝地启动和运行。

由于ARMADA 8040 SoC符合SBSA标准，并对UEFI提供ACPI支持，再加上Marvell对Linux内核主线的支持，用户可以在Marvell MACCHIATObin社区板上启用标准操作系统，而无需特殊移植。

在这个核心软件之上，数据中心和边缘应用所需的各种生态系统应用可以进行组合。

例如，使用ARMADA 8040 SoC高速网络和安全引擎可使内核netdev社区能够在ARM 64位平台上开发和维护诸如XDP的功能或其他内核网络功能。ARMADA 8040 SoC安全引擎可使许多其他Linux内核开源社区实现新的offload。

得益于ARM Cortex A72处理器上提供的虚拟化支持，该平台上可实现诸如KVM和XEN的虚拟化技术项目；LXC和Docker等集装箱技术也可以实现，从而最大化数据中心的灵活性，并实现虚拟CPE生态系统——其中Marvell MACCHIATObin社区板可用于在64位ARM平台上开发边缘应用。

除了Linux内核主线外，Marvell正在对提供U-Boot和UEFI主线的支持，并计划提供并开放Marvell MACCHIATObin 对ODP和DPDK主线的支持。这使得Marvell MACCHIATObin开发板成为这两个社区的理想社区平台，并会为以ODP或DPDK作为生态系统基础的相关社区打开大门。它们可以是诸如OpenFastPath和FD.io的用户空间网络栈社区，或可以利用ARMADA 8040 SoC虚拟化支持和Open vSwitch（OVS）或矢量分组处理（VPP）等网络功能的虚拟交换技术。与ODP和DPDK类似，Marvell提供的MACCHIATObin netmap支持可以实现VALE虚拟交换技术或pfsense等安全生态系统。

得益于其硬件功能和对各种开源软件的开发主线的支持，Marvell MACCHIATObin社区板不限于数据中心SDN和NFV应用。它非常适合作为开发平台用于网络和安全产品及应用，例如网络路由器、安全设备、IoT网关、工业计算、家庭客户端设备（CPE）平台和无线回程控制器。将Marvell MACCHIATObin社区板与Marvell交换机和PHY产品相结合，可以进一步实现新水平的可扩展和模块化解决方案。

总结

Marvell MACCHIATObin是同类首款高性能、高性价比的网络社区平台。该开发板支持丰富的软件生态系统，并以大多数ARM开发人员、软件供应商和其他利益公司能够担负的起的价格提供了高性能、高速网络ARM 64位社区平台。对于面向数据中心、网络和存储应用提供解决方案的开发人员来说，它使ARM 64位性能远比以往任何时候都更容易获得。

　　文章作者：Marvell软件产品线经理Maen Suleiman