x86架構的android手機兼容性問題

自從CES2012上Intel發佈了針對移動市場的Medfield平臺以來，市面上出現過一些基於X86的Android手機。

大部分Android應用都使用基於Dalvik Java代碼開發。理論上，因爲Dalvik代碼在系統的虛擬機中執行，在x86的ATOM平臺上不會有性能損失。但因爲虛擬機執行效率的有限，對於一些高性能追求的應用，谷歌容許開發者使用原生的C語言代碼。而原生代碼是針對硬件平臺編譯，x86，ARM或是MIPS都有其相應的二進制文件。一般來講，針對ARM平臺編譯的二進制代碼，x86的處理器是沒法直接運行的。而主流的安卓產品均採用ARM處理器，儘管很早以前，Google的Android NDK就引入了x86編譯的選項，但至今仍是有至關一部分應用只針對ARM平臺進行了編譯，這就形成了x86安卓平臺兼容性問題。

爲了解決這一問題，Intel在推出Android手機系統的ATOM平臺之初，就引入了「二進制轉換」（Binary Translation）這一功能，來解決x86沒法直接運行ARM庫的問題。針對ARM編譯的二進制代碼會被ATOM處理器翻譯成x86執行的代碼，從而運行包含爲ARM編譯的原生代碼的應用。

經過這一功能，x86 ATOM能夠兼容市面上的絕大部分應用。最新的採用Atom Z2580處理器的聯想K900已經宣傳本身能兼容市場上的TOP 20000應用。

在解決了兼容性問題後，加上x86 Atom單核戰雙核、雙核秒四核的彪悍性能（跑分），x86彷佛已毫無黑點，橫掃市場指日可待。但遺憾的是，x86所宣傳的「兼容」與「性能」，因爲目前的生態環境的限制，並不能兼得。

儘管TOP 20000的應用已經能夠被兼容，但我的統計了豌豆莢市場中最熱門的250個應用，其中31%的應用沒有使用原生代碼。剩下的69%含有原生代碼的應用中，只有8%包含了x86庫，剩下61%只有ARM原生庫。也就是說，只有這8%的應用，x86能夠發揮本身的最佳性能，而絕大部分，都須要進行二進制轉換去進行兼容。

經過統計當樂網中最熱遊戲TOP100，咱們發現，只有6%的遊戲不含原生庫，勝於94%的遊戲都含有原生代碼。在這其中，只有5%的遊戲含有x86原生庫，剩餘的將近90%的遊戲，都須要Atom處理器經過二進制轉換運行爲ARM編譯的代碼。

經過實驗對比，咱們發現：當使用x86原生庫時，咱們能夠發現ATOM的單線程性能異常強悍，特別是內存性能。而一旦採用兼容模式，二進制轉換運行ARM庫，性能就大大降低。能夠看到二進制轉換相比原生執行x86代碼，損失的性能仍是很可觀的，在性能訴求的應用中，損失可高達50%以上。在一些遊戲類應用中，也會帶來約400mW的CPU功耗的增長。

總的來講，x86的Android之路還很漫長，儘管經過Intel和廠商的努力解決了兼容和性能問題，但相對惡劣的生態環境使得性能和兼容不可兼得。

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事實證實，通過個人測試，x86 的應用兼容性已經作的十分完善，英特爾此前宣佈可達 95% 的兼容性不假，你們大可放下內心包袱。不過英特爾是如何作到的，這背後的緣由不少人並不知道。剛好在 IDF 上，我遇到了一位英特爾軟件部門工程師，他向我通俗的講述了其中的緣由。

其實問題主要出在指令集上，x86 使用的是 SSE 指令集，而 ARM 是用的 NEON 指令集，二者差別致使了應用不兼容。不過好在 Android 的大部分應用運行在 Dalvik 虛擬機之上，並不依賴 CPU 架構，所以這些應用能夠很好地跑在 x86 上。

支持 Dalvik 的程序佔據大多數，但仍然會有一些應用繞過 Dalvik。好比須要更高的性能或者須要硬件的支持的時候，前者一般是大型遊戲，後者則是結合了感應器或者電源管理等硬件相關的應用。Angry Bird 二者都不佔，因此能夠兼容，賽車遊戲二者都須要，因此大多不兼容。

這些稍顯複雜的應用數量並不低，且用戶需求強烈。爲了快速解決這些問題，英特爾試圖經過技術去完善，開發了一種轉換技術「Houdini」。 「Houdini」至關於一箇中間層，可讓本來不兼容的應用跑在 x86 上。但這種強行結合的技術運行起來每每效率不高，容易出問題，且會增長 2% 左右的耗電。

從源頭解決問題顯然是更好的辦法，儘管速度會慢一下。自從英特爾和 Android 合做以後，英特爾就提供了 x86 的 NDK。 開發者只需在應用中支持這個 NDK，應用在提交時會自動生成 2 個 app，設備在下載時會根據本身的架構下載合適的 app。這種方法並不難，效果也最好，難的是如何讓衆多開發商甘願合做。因此英特爾以及手機廠商會去和應用廠商挨個合做，督促其支持 x86 的 NDK。

如今已經有不少大型遊戲支持 x86 架構，包括極品飛車、無盡之劍等。用戶大可沒必要擔憂，因兼容性引發的影響已經十分微小了。

何況用戶平常使用最頻繁的偏偏是那些十分簡單、無需從新適配的應用。因爲 Android 使用虛擬機，應用性能常遭人詬病，可是這樣作的好處是，應用能夠輕鬆跨平臺運行。若是沒有這個，那對英特爾來講將是災難性的，從這點來看，英特爾仍是十分幸運的。