FEX-Emuの開発者によると、キャッシュや複数のプロセッサーが関与すると、コンピューターのメモリの動作モデルをエミュレートするのは、考えられている以上にはるかに難しくなる。x86のTotal Store Orderingモデルはメモリ操作の可視性について強力な保証を提供する一方、ARMのより弱いモデルは、性能のために操作の並べ替えを許容している。エミュレーターはacquire/release操作でこれを補えるものの、コストは増大する。LRCPC拡張とApple Siliconにおけるx86互換のTSOモードは、その負荷を軽減する。
アラインメントが合っていないアクセスとアトミック操作が、問題をさらに増やしている。FEXはアラインメントエラーを検出し、変換後のコードにバリアを追加できる。一方、split-lock操作はカーネルやシグナルハンドラーを介するため、通常より数百倍、または数千倍遅くなる可能性がある。QualcommのOryonコアとValveによるLinuxの最適化は、一部の問題を軽減している。
GPUに書き込まれるwrite-combinedメモリでは、ARMの同等機能が不足している。最悪の場合、帯域幅が800×低下し、ゲームのフレームレートが1 FPS未満になる可能性がある。UMAシステムでは、より良い結果が得られる。エミュレーションの本質は、命令を変換することよりも、アーキテクチャー上の前提を再現することにある。
なぜ重要なのか
この技術的な違いにより、x86ソフトウェアをARMベースのハードウェアで動作させるエミュレーターでは、互換性と性能を同時に維持することが難しくなっている。問題は単にプロセッサ命令の変換にとどまらないため、マルチコアの利用、アトミック操作、GPUメモリへのアクセスといった経路は、異なるハードウェアでそれぞれ異なる結果をもたらす可能性がある。このため、結果は使用するプロセッサとメモリアーキテクチャーに加え、オペレーティングシステムとエミュレーターがどの最適化を適用するかにも左右されるようになっている。Apple Silicon、Oryon、Valveの最適化、そしてUMA設計は、この差を縮小できることを示している。残る疑問は、これらの改善がどのワークロードで十分となるのか、また互換性のために必要な追加コストをどの程度まで持続できるのかという点だ。