86Box 模拟性能的核心瓶颈：单线程频率与稳定性
86Box 在硬件层面复刻旧式 PC 的行为，处理器定时、芯片组逻辑、ISA/PCI 总线、图形及音频子系统均对运行周期软件至关重要。尽管这种高保真模拟无法保证与原始硬件完全一致的性能表现（如 Cinebench 测试所示），但其准确性代价高昂，且绝大部分计算负载集中在单一主机线程上。
测试结果表明，多核数量在此类场景中作用有限，关键在于单个核心能维持多高的频率以及多久不降频。这正是 Apple Silicon 的优势所在，也是 M6 芯片表现突出的原因。
在自定义的 86Box 6.0 版本中，模拟 650MHz Pentium II 会出现超时现象，因此 600MHz 被视为稳定运行的上限。
测试平台与软件环境
所有 86Box 测试均采用相同的机器配置、磁盘镜像及模拟硬件设置。对比机型包括：
- Mac Mini M6（12 核 CPU，24GB 内存）
- Mac Mini M4（基础版 10 核 CPU，16GB 内存）
测试基于 2026 年 5 月 31 日发布的 86Box 6.0 修改版。该版本优化了 ARM 主机上的 CPU 仿真性能，并为 Voodoo 图形添加了 ARM64 即时重编译器（JIT）。后者对于运行 Windows 98 及模拟 Voodoo 3 显卡的场景尤为关键，86Box 对此类配置的兼容性也在持续提升。
本次评测聚焦于 M6 的表现，未单独量化旧版 86Box 的性能提升幅度。
仿真速度标准：为何 100% 是唯一指标
86Box 将有效仿真速度定义为目标速度的百分比。100% 意味着主机时钟与模拟器时间模型保持同步，低于此值即视为异常。虽然这并不保证基准测试分数与同频率物理 CPU 完全一致，但它是衡量流畅度的核心指标。
一致性比平均性能更重要。由于声音硬件实时处理输入，任何短暂的速度波动都会导致可听到的音频故障。若 86Box 设置经常低于 100%，用户体验将大打折扣。因此，主机需具备足够的性能余量以舒适地维持目标速度，从而提供稳定的体验。
这一机制将主机性能转化为“天花板”概念：即在给定模拟配置下，主机能维持 100% 仿真速度的最大 CPU 时钟频率。鉴于工作负载几乎完全依赖单线程，单核性能直接决定了这一上限。
测试方法论
为确定性能上限，测试基于 86Box 6.0 同一提交版本（构建号 9001）制作了自定义构建，将频率表以 50MHz 为步长扩展至 800MHz。Deschutes 频率表补丁已公开，增加了 500–800MHz 条目，并调整内存和缓存时序以维持大致相同的访问延迟，同时保持 AT 总线频率为 8.33MHz。除频率表外，仿真代码未做其他更改。两台 Mac 均使用此构建版本进行测试。
尽管有人可能认为在这些频率下模拟 Pentium II 不合时宜，但这仅是一个轻微的超时问题。
模拟机器配置固定如下：
- 插槽 1 主板搭配 Pentium II (Deschutes)，每次运行改变时钟频率
- 256MB 内存
- Voodoo 3 模拟 VGA（16MB 显存，双线程渲染）
- 操作系统：Windows 98 SE
负载设计旨在施加压力：Cinebench 2000 执行 CPU 测试，同时 Winamp 2.76 在后台播放 16 位 44,100Hz PCM WAV 音频。音频部分尤为敏感，因为它是模拟硬件的实时消费者。
通过标准严格且主观：若在运行期间听到卡顿或报告仿真速度在任何时刻低于 100%，则判定为失败。
测试结果分析
基础款 M4 Mac Mini 在 500MHz 下保持稳定，两款机型在整个 Cinebench 2000 和 3DMark 2000 SE 运行期间均表现平稳。然而，当频率提升至 550MHz 时，M4 开始出现停滞，这在 3DMark 演示中尤为明显，足以导致测试失败。
M6 成功通过了 550MHz 和 600MHz 测试。在 600MHz 下，M6 在 Cinebench 2000 和持续 7.8 分钟的 3DMark 2000 SE 演示中均保持了 100% 的平稳仿真速率。在此配置下，M6 支持的最快时钟比 M4 高出 20%。
Cinebench 2000 分数与模拟 Pentium II 时钟的关系
| 模拟时钟 | Cinebench 2000 分数 | M6 结果 | M4 结果 |
|---|---|---|---|
| 300MHz | 4.62 CB | Pass | Pass |
| 350MHz | 5.34 CB | Pass | Pass |
| 400MHz | 6.16 CB | Pass | Pass |
| 450MHz | 7.02 CB | Pass | Pass |
| 500MHz | 7.73 CB | Pass | Pass |
| 550MHz | 8.54 CB | Pass | Fail |
| 600MHz | 9.28 CB | Pass | Fail |
| 650MHz | 10.08 CB | Fail | Fail |
注：每小时运行一次自定义 86Box 6.0 版本。“Pass”要求整个运行过程中仿真速度保持平坦的 100% 且无可听见的掉帧。
这些分数反映了每个时钟频率下的模拟 CPU 性能。完整的运行并非唯一通过标准，650MHz 时的 10.08 CB 结果伴随了一两次可听见的掉帧。考虑到背景活动可能造成的干扰，600MHz 被确定为留有安全余量的稳定上限，这也是 Mac 能够维持的最高速度。
在与真实硬件对比时存在有趣的现象。Ars Technica 论坛用户报告的同期硬件 Cinebench 2000 数据如下：
同期硬件用户报告 Cinebench 2000 分数
| 硬件配置 | Cinebench 2000 分数 |
|---|---|
| Pentium II 300MHz | 2.38 |
| Pentium II 450MHz | 4.35 |
| Celeron 800MHz | 7.52 |
| Celeron 533MHz 超频至 760MHz (95 x 8) | 8.03 |
| Pentium III Coppermine 800MHz | 9.25 |
| Pentium III Classic 600MHz | 7.66 |
注：数据来自不同系统、内存和操作系统的个人论坛提交，仅提供时代背景参考，非受控比较。
模拟的 450MHz Pentium II 得分为 7.02 CB，比实体 PII 450MHz 得分高出约 61%。在 300MHz 时，差距更大，模拟得分为 4.62 CB，而实体仅为 2.38 CB。值得注意的是，600MHz 模拟得到的 9.28 CB 结果几乎等同于实体 Pentium III 800MHz 的表现。尽管差异巨大，但这些是早期基准测试版本，与现代流行基准有所不同。
造成这种差异的原因尚不明确，可能与模拟机器内的内存带宽和缓存定时有关。86Box v3.0 发布说明曾提及，P6 架构仿真因顺序执行和 L2 缓存行为的复杂性而未达到完全准确。补丁中的定时调整旨在接近真实硬件，但具体影响仍需进一步研究。
这种偏差在 300MHz 和 450MHz 时已存在，低于补丁新增的频率条目。在本次审查中，600MHz 仍是 86Box 配置中最高的稳定传输设置，其稳定时钟比 M4 高 20%。Cinebench 2000 分数展示了配置如何扩展，但不能据此声称模拟性能与真实 Pentium II 或 Pentium III 的软件性能完全相同。
即便是 M4 在 500MHz 的表现，也与之前使用的 AMD Ryzen 9 9950X3D 演示相当出色。基础款 M4 已经是一台比原版 450MHz 限制更具能力的复古模拟机器。
主机资源占用情况
86Box 将任务调度在两个“超级”核心上（在 macOS 中显示为 cpu6 和 cpu7），其余组件基本处于空闲状态。在 M6 上，这两个核心在 450MHz Cinebench 2000 运行时平均频率约为 4,483MHz，在 600MHz 运行时约为 4,710MHz，峰值可达 4,788MHz。随着模拟时钟的增加，核心活跃度也随之上升，从 450MHz 时繁忙核心的约 41% 利用率上升至 600MHz 时的 45-49%。整套系统的总使用率从未超过 26%。
运行相同配置的 M4 将其繁忙核心频率维持在 3.7GHz 附近。
86Box：Pentium II 主机远程测量
数据通过功率测量以 1 秒间隔捕获。cpu6 和 cpu7 是 86Box 使用的性能核心。在当前 M6 版本中，CPU 包功率读数为零，因此图表仅展示 M6 的时钟频率和利用率。
结论：Mini 主机的演进
针对这一特定用途，最便宜的新款 Mac 台式机展现出了卓越的性能。基础款 M4 已能稳定运行 500MHz 的 Pentium II 模拟，而 M6 将其提升至 600MHz，音频功能完好无损，并能以 100% 完整运行 3DMark 演示程序。对于一台售价低于 €1,600 的小型静音主机而言，这一结果堪称优秀。这是迄今发现的明确案例，证明 M6 的单核领先优势能转化为切实可感的体验，而非仅仅是跑分数据。
这一性能水平将虚拟系统推入了 Pentium III 的领域。未来可能会尝试在 86Box 中模拟 Windows XP。
