Οι επεξεργαστές της Apple υποστηρίζουν την "αρχαία" αρχιτεκτονική 8080 της Intel, μέσω μιας μυστικής επέκτασης

Η Apple αποκάλυψε τον πρώτο επεξεργαστή της, τον Apple M1, κατά τη διάρκεια μιας εκδήλωσης τον Νοέμβριο του 2020. Το τσιπ συγκέντρωσε πολλούς επαίνους για την επεξεργαστική ισχύ που πακέταρε σε έναν μικροσκοπικό χώρο. Το M1 της Apple έκανε πολλούς να αναρωτηθούν αν τα SoC ήταν το μέλλον των υπολογιστών.

Λόγω της μετάβασης σε μια αρχιτεκτονική ARM, η Apple έπρεπε να βρει έναν τρόπο για να επιτρέψει στους M1 Mac να χρησιμοποιούν προγράμματα που είχαν σχεδιαστεί με γνώμονα τους Mac που βασίζονται στην Intel. Η Apple χρησιμοποίησε την απλούστερη αλλά πιο αποτελεσματική μέθοδο: μιμούμενοι την αρχιτεκτονική x64 μέσα στο ίδιο το Apple M1. Η μέθοδος εξομοίωσης ονομάζεται «Rosetta 2», που πήρε το όνομά της από την Πέτρα της Ροζέτα.

Ο κόσμος εξεπλάγη από το πόσο αποτελεσματική ήταν η Rosetta 2. Ο Dougall Johnson, ένας Αυστραλός ερευνητής ασφάλειας, πιστεύει τώρα ότι ξέρει γιατί συμβαίνει αυτό. Υπάρχει μια άγνωστη επέκταση μέσα στο Rosetta 2 που απλοποιεί τη διαδικασία αποθήκευσης ισοτιμίας και προσαρμογής flags σε μια εφαρμογή. Αυτό επιτρέπει μια πιο ακριβή και «εύχρηστη» προσομοίωση, σύμφωνα με τον Johnson. Το πιο εκπληκτικό μέρος είναι η προέλευση της επέκτασης· συμπεριλήφθηκε στον δεύτερο επεξεργαστή της Intel, τον Intel 8080, από το 1974.

Ο αρχαίος μικροεπεξεργαστής 8-bit χειριζόταν πολύ συγκεκριμένα αυτές τις προσαρμογές και τις αποθηκευτικές ρυθμίσεις ισοτιμίας και η δυνατότητα συνέχισε να βρίσκει το δρόμο της στους σημερινούς επεξεργαστές Intel. Εάν έχετε έναν νέο Core i9-13900K, υπάρχει μια άμεση (αν και μικρή) συσχέτιση με τους επεξεργαστές που τροφοδοτούσαν ορισμένους υπολογιστές πριν από σχεδόν 50 χρόνια.

Τα bit 26 και 27 εντός του καταχωρητή σημαιών του ARM είναι αφιερωμένα σε αυτήν τη διαδικασία, αν και αυτά τα δύο bit εκχωρούνται σε αυτήν την ενέργεια μόνο όταν η Rosetta 2 είναι ενεργή. H Rosetta 2 δεν ενεργοποιείται εκτός και αν εντοπίσει ότι ένα πρόγραμμα δημιουργήθηκε για υπολογιστές Mac που βασίζονται σε αρχιτεκτονική της Intel, αναθέτοντας εκ νέου τα δύο bit και επιτρέποντας στο Rosetta 2 να λειτουργεί με τον συνηθισμένο γρήγορο ρυθμό του.

Είναι ενδιαφέρον να δούμε τις μεθόδους που ανέπτυξε η Apple για να επιτρέψει στους χρήστες να συνεχίσουν να χρησιμοποιούν προγράμματα που σχεδιάστηκαν για παλαιότερους Mac που βασίζονται σε Intel. Η ιδέα μιας ολόκληρης αρχιτεκτονικής που επαναδρομολογεί δύο bit για να χειρίζεται τις λειτουργίες με τον ίδιο τρόπο που έκανε ένας επεξεργαστής που κυκλοφόρησε πριν 50 χρόνια, είναι συναρπαστική.