先前我們提到Apple將推出ARM架構的Mac電腦，以揮別x86架構，這次蘋果在6/23凌晨1:00的WWDC 2020開發者大會中，除公佈全新的iOS 14、íPadOS 14、watchOS 7等作業系統，以及進軍電視串流的Apple TV+服務之外，最重要的就是全新的macOS Big Sur (v11.0)，首度支援ARM/x86雙架構，可說是最大的架構變革版本。



在這次公佈的各裝置OS中，Apple宣佈於今日開始推出Beta 版本給開發者，並於7月起提供Beta版給一般用戶。正式版本將於秋季正式推出！有關於Apple WWDC 2020線上發表會，可以參考這裡，可以開啟簡體中文字幕。

macOS Big Sur (大索爾)發表，將支援ARM/x86雙架構！

Big Sur (大索爾)是美國加州聖荷西以南靠海的一處國家公園，其區域具備多山，並常以景色秀麗聞名。這次蘋果從Catalina到Big Sur可說是改革很多，不僅重新設計ICON、簡化視窗布局，更帶入ARM/x86執行函式，讓蘋果正式宣告，要將Mac轉換至ARM架構了！

蘋果(Apple)自推出iPhone與iPad之後，可說是成果豐碩，後續更推出Apple Watch，打造全系列ARM架構的行動/穿戴裝置。然而在Mac電腦方面，其CPU架構的變革，可說是歷經了3代：1995年導入PowerPC架構，然後到2006年改變到x86架構(搭配Mac OS X Tiger)，如今2020年Apple又要換架構了，正式改變到ARM架構(搭配macOS Big Sur)!





在2006年PowerPC轉x86架構時，Apple給予約2年的過渡期，在軟體方面則是提供Universal Binary架構，程式設計師可以編譯出PPC/x86的執行檔，以便在傳統PowerPC架構的Mac與新x86架構的Mac上執行。但傳統以PPC編譯的執行檔，則是透過Rosetta的即時轉譯函式，讓PPC的執行檔也能在x86平台下執行，讓消費者不用捨棄先前購買的PPC軟體，即可在新的x86 Mac上執行使用，且執行效能也不錯！





然而如今x86 Mac從2006至今也14年了，由於Apple會想要跳進來自己做ARM處理器，一切都是始於iPhone，自2010年A4晶片，發展到2019年的A13晶片，已經歷經了10代的產品(呵呵，Intel的Core至今也擠到第10代! XD)，其效能已提升了100倍了！至於iPad也是從A5X一直發展到A12X共6款，其GPU效能比第一代iPad快了1000倍！足以看出Apple在CPU設計功力不可小覷！而在這短短的10年內，Apple總共交付了20億顆系統晶片！















如今，也許看不慣Intel在x86 CPU的效能擠得太慢，而且一直導入一些沒用的功能，讓Apple覺得時機成熟了，乾脆自己來打造Mac專用的ARM處理器，這次所發表的A12Z參考硬體設計平台，就是基於Apple A12處理器，搭配其最新macOS Big Sur，以原生ARM架構程式來執行！

過渡期的三大法寶：支援UB、Rosetta 2、虛擬平台

至於現階段的x86 Mac執行檔怎麼辦？這次一樣，跟2006年當時的PPC/x86作法相同，這次macOS Big Sur可支援x86/ARM的執行檔，其軟體開發工具也支援雙架構，讓程式設計師透過Xcode來編譯成x86/ARM雙架構的Universal Binary (Universal 2)，這樣就解決了不同架構Mac的執行問題。









至於未來在ARM Mac下如何執行既有的x86 Mac程式？這次透過Rosetta 2的方式，系統能將x86 Mac執行檔即時轉譯成ARM指令來執行，讓「傳統x86」Mac程式能無痛執行，且執行效果幾近原生！Apple現場執行Maya來進行3D建模，甚至執行以Metal版本的Shadow of the Tomb Raider遊戲(x86架構)，在1080p解析度下都非常順暢！



當然這次也支援Universal 2雙架構執行檔，可編譯出x86/ARM架構的執行檔，以便能在內建Intel或Apple處理器的Mac上執行。



如今有不少程式開發者會透過類似Parallels Desktop來執行虛擬機，並在虛擬機下執行Linux以開啟一些背景服務。而這次macOS Big Sur也支援Virtualization功能，讓喜歡開x86虛擬機的程式開發者或玩家也能在ARM Mac下執行這些虛擬應用。

Apple應用已全優化，並與微軟、Adobe合作推出ARM優化版本

除了macOS Big Sur已經針對ARM Mac平台優化，以及Final Cut Pro優化之外，Apple也與微軟、Adobe等軟體廠商合作，在Office for Mac上能夠非常流暢執行，至於Adobe的Light Room、Photoshop也有ARM Mac優化過，執行流暢程度不亞於x86 Mac平台版本。

當然未來還有更多針對ARM Mac優化的應用程式，目前應該優先推出Universal Binary的版本，後續才會推出純ARM Binary的版本。

第四法寶：可原生執行iPhone/iPad ARM Apps

最後，因為macOS Big Sur也支援ARM架構的Apps，而您知道iPad可以用來執行iPhone的Apps，那麼這次Mac當然也可以用來「原生」執行iPad、iPhone的Apps，甚至可以同時執行多份Apps (類似你開Android模擬器來跑Google Store裡面的Android Apps一樣，只是這次是用Mac來跑iOS/iPadOS的Apps)。當然，未來在Mac App Store裡面，也會有這些iPadOS/iOS的Apps，讓ARM Mac的用戶可以原生執行這些Apps。







此外，iOS/iPadOS/macOS都採用相同ARM架構之後，程式設計師未來只要一鍵編譯，就可以產生3種平台的執行檔，輕鬆推出各式跨平台應用。

x86 Mac倒數計時，給予2年過渡期！

由於Apple已宣佈首款內建A12Z系列ARM處理器的Mac年底上市，因此勢必會搭載macOS Big Sur版本，然而為讓當今的Mac應用程式能夠無縫接軌，Apple給予2年的過渡期，讓程式設計師能先推出Universal Binary，到後年之後全面改用ARM Binary Only，這也將會成為Mac App Store上架的準則。



目前Apple已優先推出Developer Transition Kit，這是一款Mac mini的機器，內建A12Z SoC，提供16GB記憶體與512GB SSD，並安裝好macOS Big Sur developer beta與Xcode，讓程式設計師能夠先購買這樣的開發機，來設計出Universal Binary或是ARM Binary Only的執行檔，並針對未來ARM Mac來優化。





那麼，Apple還會再推出x86的Mac嗎？Apple執行長Tim Cook表示還會有的！事實上，他們正在醞釀新的基於Intel晶片的Mac。由此可推斷，搭載Intel處理器的Mac應該會導入高階的Mac機器(如MacPro、iMac)，而搭載ARM處理器的全新Mac可能優先應用在入門或主流級的Mac機器(例如MacBook、MacBook Air等)。









總之，也許到了2022年之後，屆時Apple的ARM晶片效能更快、ARM版本macOS應用優化做更好更成熟時，也就是Apple正式向x86架構說掰掰的時候了！