严格说来，苹果很可能是计算机工业史上，唯一一间核心元件平台“搬家成功”的公司，且还是骇人听闻的“孟母三迁”（6502→68K，68K→PowerPC，PowerPC→x86），反观历史更多尸横遍野的失败案例。光从这点就足以感觉到这浩大工程一点都不简单，建造困难度甚至直逼世界奇观等级。
高科技产业也有“孟母三迁”
1977 年，“开启个人电脑革命”的 Apple II 使用 8 位元 6502 处理器，任天堂红白机 Ricoh 2A03 是“远亲”，超级任天堂 65C816 则是 16 位元版的 6502。
1984 年，苹果第一台 Mac 个人电脑采用 32 位元 Motorola 68000 处理器，有点年纪的电玩狂热者应该也依稀记得，1980 年代大量家用游戏主机（如俗称“Sega 五代”的 Mega Drive 和贵到爆炸的 SNK NeoGeo）与大型电玩街机的心脏，就是 68K 系列处理器，创造 SPARC 和 Solaris 的商用 Unix 王者 Sun、象 征 MIPS 的绘图霸王 SGI、乔布斯被苹果开除后创办的 NeXT，最早也都是选择 68K 当引擎，而不是 IBM PC 看起来超像丑小鸭指令集架构又“毫无道理可寻”的 80×86，更无人预见假以时日 x86 不再是昔日吴下阿蒙的未来。
1994 年，苹果、IBM、摩托罗拉三家结盟，成立看起来很像美军空对空导弹型号的“AIM 联盟”推动 PowerPC，当时陷入市场危机（那时惨到坊间不乏“苹果转型为纯软件公司”呼声）的 Mac 也随之改用 PowerPC 处理器，趁机搭上 IBM 积极发展 Power 的顺风车。
2003 年苹果推出搭载 PowerPC 970（衍生自原生双核的 64 位元 IBM Power4）的 PowerMac G5，2004 年 PowerMac G5 / Xserve G5 / iMac G5 升级为 90 奈米制程的 PowerPC 970FX，2005 年再改进为原生双核心的 PowerPC 970MP，但也就止步于此，因为这些来自 IBM 或摩托罗拉的高性能 PowerPC“无法满足笔电需求”，当初许诺 PowerMac G5 上市后 12 个月处理器时脉可达 3GHz 的支票也跳票，就算画大饼的产品时程表，跟着英特尔一起三太子上身狂冲时脉也无济于事，高阶 PowerPC 随着 970GX 腰斩而停摆。
- 从 Power Mac G5 回顾 RISC 与 CISC 处理器的战争
2005 年，因“对 IBM 产品开发进程失望”，乔布斯在 WWDC 正式宣布平台转移计划，从 PowerPC 转进英特尔 x86 处理器，第三次更改旗下产品的处理器架构，2006 年陆续推出“Intel Inside 但机壳从来没有出现这张贴纸”的 Mac 产品线，IBM“Power Everywhere”战略从此失去最大的盟友，寄望苹果成为“分母”分摊高阶处理器研发成本的如意算盘成为空响，而威镇四方的 Power5 核心也无缘帮助苹果缔造 SPEC CPU 效能数据的新高峰。
无独有偶，2005 年正是英特尔以 P6 血统的 Merom 微架构当作攻击发起线，对 AMD 发动帝国大反击的关键时刻。
不起眼的绽放结晶，逐渐茁壮成皇冠上的宝石
2008 年，第一代 iPhone 才刚问世没多久，苹果就以 2.78 亿美元代价，购并半导体设计公司 P.A Semi，但 2007 年 iPhone 销售额仅占不到苹果全年营收 1.4% 的 3.67 亿美元，无论怎么看，这赌注实在有点太大。
2010 年，iPhone 4 与第一代 iPad 的 A4 处理器，总算让苹果的投资没有白白丢到水里，而接着十年，一代又一代苹果 Ax 家族应用处理器，一再一再以惊异的效能表现震惊业界，如果说苹果是手机与平板世界的国王，iPhone 和 iPad 就是皇冠，这些苹果自家打造的 SoC，真不愧“皇冠上的宝石”之誉。
- 一样是 ARM 架构，为何苹果行动装置处理器效能就是压下其他人？
从 2013 年“业界首颗 64 位元行动处理器”A7 诞生一路到 2020 年今日，“改用 ARM 处理器的 Mac”就像流感，每隔一段时间就在各大科技媒体“集体发作”，但也一直停留在臆测和谣言，就像传说中的尼斯湖水怪，迟迟没有成为呈现在世人眼前的现实。
“无痛转换”从来就不是容易的事
更换处理器架构看似容易，但资产和包袱往往是硬币的两面，确保现有应用软件依旧可用并逐步移转到新架构，才是真正的大难题。
相信很多人在认识“虚拟化”之前，很可能就因琳琅满目的游戏机模拟器，就听过 Emulator（模拟器）与 Simulator（仿真器）这两个难以理解差别的专有名词。讲简单点，Emulator 主要是完全模拟 CPU 的运作方式，根据程式计数器（Program Counter）的值，从内存撷取指令，进行解码并执行，而 Simulator 则是模拟系统的行为模式，例如模拟飞行中的驾驶舱按钮与仪器。很明显的，要转换“电脑最基础语言”的指令集架构，需要的就是前者。
但随着 CPU 架构越来越复杂，指令数越来越多，要透过程式模拟 CPU 也越来越艰难（当年英特尔在 1990 年代初期开发 Pentium Pro 时，模拟验证一个指令的时间竟然长达“一天”，那时 x86 指令集已经有将近 300 个指令），而反复模拟一个接一个指令的“读取→解码→执行”流程，更不可能带来能接受的执行效能，也因此，将二进制代码“动态翻译”为另一种指令集执行顺序的 Binary Translation（二进制转译），变成最为可行的手段，想的单纯一点，就好比一段不包含分支的基本程式区块（Basic Block），转换编译成新指令集的二进制代码，并“快取”起来以便日后重复使用。
当然，这绝对是极度耗费系统资源的过程，也势必牺牲部分效能，但总好过一个一个指令慢慢跑，苹果早在 68K 转 PowerPC 时就导入这技术，资深果粉耳熟能详的“Rosetta”则是 PowerPC 转 x86 的二进制代码转译器。
同场加映一下其他摄影棚的剧情，x86 指令集支援硬件虚拟化（Intel VT-x，AMD-V）出现之前，“全虚拟化”（Full Virtualization）的 VMware，特技就在VMM（Virtual Machine Monitor）“拦截”能在使用者模式（User Mode）更动底层系统状态的“危险”x86 指令，再用 Binary Translation 替换成“人畜无害”者。
所谓的 x86“硬件辅助虚拟化”（Hardware Assisted）技术基础原理，关键在于新增特权层级（Root Mode Privilege Level），让这些没有完善定义、难以虚拟化的 x86 指令一执行就“触发”处理器的设陷（Trap）机制，再让 VMM 处理，近似近代多工操作系统的例外处理机制，进而简化虚拟机管理者（Hypervisor）的架构与复杂度，也借由原生执行大多数指令以改善整体效能，无需像“半虚拟化”（Paravirtualization）方案，需更新操作系统使之“意识”到下面还有一个虚拟机管理者。
试图消灭 80×86 的努力
1996 年，也是当 Windows NT 操作系统同时支援不同 RISC 指令集时，DEC 发表了 FX!32 转译器，让执行 Windows NT 的 Alpha 系统可执行 x86 平台的 Win32 应用程序，虽然号称“可达到原生 40%~50% 效能，最佳化后 70%，然后同时期 Alpha 享有压倒性的时脉优势，足以抵消转译损耗而有余”，但笔者亲身在 COMPUTEX 会场的某摊位一亲芳泽的使用者体验却不是这么回事，印象大概就是日本人对新世纪福音战士某些“静态”场景的评价──“动画是会动的画面，但好像也有不会动的”，希望那只是偶发当机，不是真实效能。
但回过头，如果时间可以重来，英特尔和 HP 知道日后可掌握“1992 年就以原生 64 位元问世，比我们手上曾经拥有的任何东西都还好”的 Alpha 处理器，放弃硬著头皮发展 IA-64 指令集和 Itanium 处理器，顺水推舟延续 DEC 的遗产，x86 指令集会不会就此逐渐消逝于服务器与个人电脑的世界，还真的是个超级大哉问。
说到 Itanium 就不得不提到 IA-32EL（IA-32 Execution Layer），英特尔在初代 Itanium 处理器“Merced”（因近似 Mercedes Benz，常戏称为“英特尔的 64 位元豪华房车”）耗费 30% 晶体管总数，只为了“硬干”出效能不彰的 x86 相容性，还牺牲了日后支援新型 x86 指令（像持续膨胀的 SSE）的弹性，变成 Itanium 要“下放”到中低阶服务器市场的障碍。2004 年，英特尔被迫改弦易彻，转向纯软件的动态二进制转换方案。
如同日后的苹果 Rosetta，IA-32EL 并非一个一个转译单一指令，而是将程式码的基本区块（Basic Block）直接转换为对应的 IA-64 指令顺序，这称为“Cold Code Translation”。此外，IA-32EL 会收集所有基本区块的执行频率，针对常用部分，依据 IA-64 指令集的特性及基本区块间的条件关联，再进行一次最佳化转译，并储存于主内存供日后重复使用，称为“Hot Code Translation”。总之，IA-32EL 号称可让 Itanium 2 处理器执行 x86 应用程序时，得到和同时脉 Xeon 相当的效率，而软件手段也确保日后持续支援新增 x86 指令的弹性。
换言之，RISC 的主要精神之一“Make The Common Case Fast”并非只限硬件，软件亦同，而工作和生活又何尝不是如此？所以“可让我们经常碰到的日常工作跑得更快”的 80×86 就活下来了，Alpha 和 Itanium 成为只能供后人凭吊的历史遗迹。
想偷吃豆腐却偷鸡不着蚀把米的勇者
既然二进制转换“蕴藏”了“捞过指令集边界”的无穷潜力，除了应用在自家进行指令集转移（像苹果的孟母三迁、DEC 从 VAX 转 Alpha、HP 从 PA-RISC 转 IA-64、英特尔从 x86 转 IA-64、SGI 从 MIPS 转 IA-64），自然吸引众多有志之士“吸纳”其他平台应用软件资源，企图“鸠占鹊巢”取而代之。
苹果 Rosetta 技术基于 Transitive 的 QuickTransit，但早在 2004 年，这家公司的技术已应用在 SGI 的 Prism 虚拟化平台，让执行于 Linux 操作系统的 Itanium 2 平台可延续 MIPS 处理器／IRIX 操作系统的应用程序。苹果之后，IBM 也在 2006 年 8 月与 Transitive 结盟，让 x86 / Linux 应用程序搬到 Power 系统（PowerVM Lx86）。
2006 年 9 月秋季 IDF（Intel Developer Forum），英特尔拉着“Itanium 解决方案联盟”发表 ISV Platform Expansion Program，透过 Transitive 的 QuickTransit，推动既有使用 SPARC 处理器／Solaris 操作系统的用户，转移至 Itanium / Linux 平台，狂挖 SPARC 阵营墙角。不过很讽刺的，同年底的“SPARC / Solaris 转移到 x86 / Linux 方案”似乎比较让人感到兴趣。
洋洋洒洒一大串，以上这些捞过界的“努力”，纯粹以结果论而言，统统没有成功。Transitive 在 2009 年 6 月被 IBM 并购，成为 Power 系统部门的一部分，硕果仅存剩下 PowerVM Lx86，苹果也在 2011 年完成从 PowerPC 到 x86 的转移工程，MacOS X Lion 时取消了 Rosetta。
至于在这段众人一头热于“帮别人搬家到我家”的浪潮中，最骇人听闻的八卦，莫过于 IBM“eCLipz”计划：以超高时脉的 Power6 为起点，将诞生于 1964 年 S/360 的大型主机家族转移到 Power，事后证明还好 IBM 没有想不开进行如此明显的自杀举动，否则很多银行大概会抖很大。
倒是有条线索值得静观其变：Transitive 的旧有团队成员，散布在以下 3 个地方。
- BBC（英国广播公司）：BBC Micro 电脑是 ARM 第一个客户，ARM 最初就是为 BBC Micro 及后续型号设计的。
- ARM：这就不需解释了，这间公司不会放过挖 x86 墙角的任何可能。
- 苹果：各位，难道你们没有闻到一股可疑的味道吗？
“天时”“地利”“人和”三者兼备了吗？
“苹果用自己的 SoC 取代英特尔 x86 处理器”越看越像真的，比谣传已久、众人言之凿凿的美军 8 倍音速侦察机“SR-91 极光”更确实，但整件事情有这么单纯吗？
天底下任何奇迹和惨剧，都是天时、地利、人和三者兼备的结果，为什么当年苹果可从 PowerPC 顺利转换到英特尔？
- 天时：英特尔正集中资源在兼具高效能低功耗 x86 处理器的研发，准备狠狠反击 AMD，这让苹果无需担忧 CPU 效能不足以吸收转换损耗，和 CPU 过热塞不进笔电的老问题。
- 地利：苹果手握封闭平台的优势，但又可以趁机抢夺 Windows 用户。Xcode 2.1 提供产生通用二进制（通吃 PowerPC 和 x86）执行档案的功能，主流应用程序纷纷采用这种方式发表，也降低了转换门槛。
- 人和：那时 Mac 用户是弱势族群，冲第一个的白老鼠用户也比较能忍受可能造成的不便，软件开发者社群规模更远远不如现在，并没有太沉重的历史包袱，Macbook 销售爆发与开发者人数激增，基本上是 2008 年夏天完成平台基本转换、iOS 2.0 登场后的结果。
各位可能很难想像 20 世纪初期苹果有多么“毫不强势”，笔者任职某 IT 周刊期间，借测了不少苹果大产品，从 PowerMac G5 到双核心版到 Xserve G5 甚至 Xserve RAID，每次苹果原厂都是派两三个人来现场支援，这在今天根本想都不用想。
即使万事皆备，巨大的转换工程也是从 2005 年一路到 2011 年才功德圆满。那么，当下苹果是否具备同等的条件？
- 天时：英特尔正准备脱下裤子跟 AMD 拼了，我们几乎可预期又将再度重演激烈程度回归 1990 年代末期到 21 世纪初期的 x86 处理器效能军备竞赛，苹果自家芯片目前顶多勉强与桌机处理器“平起平坐”的性能水准，是否足以填补转换的损耗，并确保同样良好的使用者体验？
- 地利：苹果是否愿意放弃吸收 Windows 用户的机会？别忘了全球个人电脑出货量，苹果占有率只有 7%。
- 人和：Mac 用户已非弱势族群（尤其年轻学生），开发者社群规模更是急速膨胀，硬著头皮转换下去，会不会动摇国本？
或著，也许苹果根本就不在意要不要转换，ARM 的 MacBook 锁定完全不同的应用与客群，可是这样一来，这跟搭配键盘“同为生产力工具”的 iPad 该如何区隔？
- iPad Pro 真的适合当工作机吗？
决定这问题的答案，恐怕只有苹果是否打算让 macOS 和 iOS 合而为一，依照这间公司的谨慎行事风格（除了 MacBook 的连接埠和蝶式键盘），我们应该还有得等，或许永远等不到也说不定。
（首图来源：苹果）
