x86手機跑Android好嗎？x86處理器相容ARM架構App的秘密

Intel近幾年一直很想進軍手機或是平板的行動市場，特別是採用Android作業系統這一塊大餅（忘了MeeGo吧！），所採取的戰術便是盡量降低Atom系列處理器的功耗，使其符合手機長時間待機的要求，實際使用第一世代的產品即為Atom Z24x0系列，而Asus ZenFone則是採用第二世代的產品，Atom Z25x0系列。相較於前代，Z25x0變成雙核心四執行緒，GPU的部分則是從PowerVR SGX540大幅升級至PowerVR SGX544MP2。

ARM在手機上奠定基礎

Android起初發展之際，並沒有限定在何種平台上執行，只不過在當時的時空環境背景因素下，第一台市售Android手機HTC Dream（G1）採用了Qualcomm MSM7201A，這是款ARMv6指令集的產品。

之後的情形大家都曉得了，ARM開始如日中天，絕大部分Android手機皆採用相容ARM指令集的應用處理器（少數為MIPS指令集），Apple的iPhone和iPad系列產品更是全程採用。在這後PC時代，Intel於行動裝置市場的影響力實在不大，過去還有XScale這個產品線可在PDA上佔有一席之地，甚至它的高效能吸引了不少人指定購買，但之後Intel把XScale賣給了Marvell，也就沒有適合手機使用的處理器了。

Atom被抓來打ARM

在2011年9月時，Intel和Google共同發表聲明，兩者將一同最佳化未來Android版本在x86系統上的表現；也就是說，原本用在netbook和UMPC上的Atom處理器，現在也要進軍手機市場了。

不過針對半路殺出的Intel x86架構，市場上已經有許多應用程式針對ARM最佳化，若是像採用MIPS架構的Android裝置一樣，程式相容性不佳的話，大概也就能直接判斷Atom出師未捷身先死，所以Intel製作了Binary Translation這個中介轉譯層，用以相容ARM最佳化的程式。

▲如果Android程式以Java寫成並丟入Dalvik虛擬機執行，在使用Intel Atom的Android手機中執行絕大部分沒有問題。

x86架構如何相容ARM程式

要了解Binary Translation的原理，首先要了解Android程式是如何運作的。起先Android程式皆使用Eclipse開發環境和Android SDK，以Java語言寫成，經過封裝轉換成Bytecode後丟入Android裝置中，1個稱為Dalvik的虛擬機器中執行。

不過稍微了解程式運作的人都知道，虛擬機雖然能夠帶來跨平台、不限硬體規格執行的好處，但同時也會因為虛擬機器的轉換，降低執行效率。因此後來Andriod除了SDK（Software Development Kit）以外，也推出NDK（Native Development Kit），讓開發人員能夠繞過Dalvik轉譯造成的效能損失，同時又能夠使用Java以外的程式語言撰寫（如C/C++）。

由於程式經過NDK轉譯之後，出來的東西是硬體能夠直接執行的機器碼，執行效率較高，但同時帶來了相容性的問題－－編譯給ARM處理器的機器碼一定跟編譯給x86處理器的不一樣，這就導致Intel的Atom處理器無法正常執行部分程式（通常是3D遊戲，因為這些程式對於效能要求較高）。如果Intel放棄掉這些程式，想必消費者絕對無法接受，於是便有了Binary Translation這個中介轉譯層，可把ARM的機器碼轉給x86執行。

▲Intel Binary Translator用來轉換那些使用ARM NDK的應用程式，讓他們能夠在Intel Atom上正確執行。

ARM本身也有相容性問題

有了Binary Translation的關係，所以Intel Atom能夠執行已對ARM處理器編譯的程式，但是效能會比在ARM處理器執行時略為下降，同時此Binary Translation也並非100％完全相容，偶爾也會有無法執行或是執行到一半跳出的情況。

但也別以為ARM本身不會出現相容性問題，因為ARM採用授權方式，因此各家處理器的GPU部分並不相同，例如Qualcomm使用自家的Adreno、NVIDIA使用GeForce ULP、Samsung使用ARM的Mali或是PowerVR的SGX，由於GPU對於規格的支援度不同（如材質壓縮格式），導致各方也必須為不同的應用處理器推出不同的版本，這現象在3D遊戲中特別嚴重。

開發商態度才是關鍵

目前Android市場上還是以ARM處理器的手機為大宗，如果開發商無力支援各平台，當然會以市占最大的裝置作為考量，以便在最小成本中謀取最大利益，有而外的經費才去針對不同的硬體調整程式碼。

但相較於應用程式相容性，小編其實比較在意Intel Atom的續航力，目前市面上採用Intel Atom的手機都還在Z24x0和Z25x0的規格，就筆者的測試經驗來說，續航力普遍都比採用ARM處理器的手機短。

▲以Asus ZenFone 5（版本號碼ASUS_T00F_TW_user_20140327_4.3.2.935705）為例，筆者只有遇到Basemark X 1.1無法正確執行而已。

延伸閱讀：

Android 架構之亂，x86 挑戰ARM 大軍，效能、相容性、續航力完全測試

亂序執行有搞頭？新Atom 規格洩漏，2014年見

Intel在台展示Atom Z3000系列平板，效能逼近ARM高階型號！