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苹果|由 PowerPC 到 Intel，苹果是这么做的

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苹果|由 PowerPC 到 Intel，苹果是这么做的

【苹果|由 PowerPC 到 Intel，苹果是这么做的】苹果第一款 ARM 架构的 Macbook 很大几率会在下个月的发布会公布 ， 这款机器面对的最大挑战 ， 无非是软件的兼容性问题 ， 这里我们不妨来回顾一下 ， 当年苹果由 PowerPC 转向 Intel 时 ， 是怎么做的 。

在历史上 ， 苹果并非第一次更换架构 ， 1984年第一代麦金塔电脑采用的是摩托罗拉的68K处理器 。 在 1994 年 ， 苹果将处理器更换为RISC架构的 PowerPC 。 距离我们最近一次更换架构的行为 ， 发生在 2005 年 ， 苹果公司宣布新产品将全数改用英特尔的 x86 架构芯片 ， 而在当时 ， 苹果已经连续使用 PowerPC 处理器 11 年了 。
苹果为何在 2005 年全面将架构改为 x86？PowerPC 其实性能并不弱 ， 我们熟悉的索尼 Playstaion3、任天堂的 Will 和微软的 Xbox 360 都使用了 PowerPC 的处理器 。 但是随着时间推移 ， Intel 和 AMD 逐渐占据消费级市场的主流 ， 相比越来越冷门的PowerPC ， 无疑是成本更低的选择 ， 而且 PowerPC 整体的能耗表现无法让苹果满意 。
乔布斯当年在 2005 年 WWDC 就说道：“我们想要为用户制造最好的电脑 ， 两年前我曾经在这里承诺 3GHz 的 Power Macintosh G5 和 PowerBook G5 ， 但是我们现在难以做到 。 更重要的原因是 ， 我们接下来还有许多优秀的产品 ， 但是我们不知道如何用 PowerPC 处理器来驱动它们 ， 因此我们决定转向英特尔 ， 它们不仅有优秀的性能 ， 同时还有更强的能耗控制 。 ”PowerPC 的发热量大几乎是个不争的事实 ， 苹果在 2004 年 7 月推出的 Power Mac G5 电脑 ， 为了让 PowerPC G5 的处理器稳定发挥 ， 苹果甚至还内置了一套水冷系统 ， 这种做法即便在今天也是相当罕见的 。
苹果换到英特尔处理器后 ， 效果几乎是立竿见影的 ， 以 2006 年发布的第一代的13寸 Macbook Pro 为例 ， 它采用了英特尔酷睿双核 T2500（2.5GHz）的笔记本 ， 处理器性能超越上一代 iBook（1.42GHz G4）5 倍有多 ， 而且续航还提升了 2 个小时 。
总而言之 ， 当年苹果之所以更换架构 ， 很大程度正是在性能和功耗上的考量 。 从今天来看 ， 无疑是个非常正确的决定 。
苹果在 2005 年的 WWDC 正式宣布开始全面转向 X86 架构 ， 苹果当时就向开发者们公布了“开发者迁移包” ， 让开发者可以更早的进行软件开发 ， 包含有一台英特尔Mac的原型机 ， 并安装了 Beta 版本的 Mac OS X Tiger 和 Xcode ， 方便开发者重新为它们的软件进行开发和编译 ， 就如同今天搭载 A12Z 芯片的 Mac mini 。 苹果当时宣称要在2年内完成架构的转换 。 苹果采用了两种方式 ， 第一种被称之为通用二进制应用 (Universal Binary) ， 简单来说 ， 这是苹果提出的一种程序代码 ， 使程序能以本地程序的形式运行在使用 PowerPC 或者英特尔微处理器 (x86) 的麦金塔电脑上 ， 在同一个程序包中同时为两种架构提供最理想的性能 。 当程序在操作系统中运行后 ， 将自动检测通用二进制代码 ， 根据使引用的架构自动选择合适的代码来执行 ， 实现无损的本地程序运行速度 。
这种方式的优点 ， 自然是运作效率相对较高 ， 而且同时兼容两个平台 。 缺点就是需要软件开发者额外对自家软件进行编译 ， 因为要储存不同平台的代码 ， 所以通用二进制的程序体积会相对更大 。 在系统迁移初期 ， 许多高端的应用程序还没有通用二进制版本 ， 比如微软的 Office ， Adobe Photoshop 等 ， 对用户造成诸多不便 。 针对这种情况 ， 苹果还提出了 Rosetta 转译器的方案 ， 这如同是一个内置的虚拟机 ， 可以让尚未适配新架构的软件运行在新的机器上 ， 转译完成后即可使用 ， 对于一些尚未做适配的小型应用来说 ， 非常方便 。
当然 ， 这种方式也有它的缺陷 ， 因为只是机器转译 ， 软件的运行效率不如原生针对新架构开发的应用 ， 而且有机会无法运行 ， 当时有反馈称 ， 使用 Rosetta 只能达到原本约 60%-80% 的性能 ， 在运行一些大型生产力应用时 ， 就会出现明显的卡顿情况 。 苹果整个架构的迁移过程由 2005 年正式开始 ， 3 年后苹果开始推出不再支持 PowerPC 处理器的 MacOS ， MacOS X Snow Leopard 。 对于Rosetta 转译器的支持一直持续到 2011 年 7 月 ， 之后就无法再使用 。 最终于 2013 年 8 月 ， 苹果正式结束了对 PowerMac架构的支持 。 可以看到 ， 整个架构的迁移过程并不轻松 ， 也完全称不上“无痛” ， 由苹果宣布改变架构到结束支持 ， 中间这个过程持续了将近 9 年 。 而这一次由 x86 转向 arm 的难度势必会更大 ， 不仅软件的数量相比之前有了指数级的上升 ， 而且现在英特尔 Mac 的用户保有量依然非常庞大 ， 对于软件公司来说 ， 或许在很长时间内英特尔还是优先发布的平台 。 此外 ， 因为架构的转变 ， 以后想要在 Mac 中运行 Windows ， 势必变得更困难 。
当然 ， 意图打通x86和ARM架构可不止苹果一家 ， 微软早在 2012 年就已经发布了针对 arm 架构的 WindowsRT 系统 ， 而且微软还开发了一个名为“通用 Windows 平台”的解决方案 ， 使得软件可以在不同平台上运行而且无需重新编写 。 不过兼容性问题至今上不能很好的解决 ， 目前只能满足比较轻量化的办公 。 苹果能否解决兼容性的难题 ， 我们拭目以待吧 。


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