一般名詞としてのエミュレータ
元々は英語で「真似る者」などの意味を持つ。
コンピューターにおけるエミュレータ
コンピューター上で異なるハードウェアの動作を模倣して本来は対応しないソフトウェアを動かす。仮想環境(VM、一つのハードウェアの中で複数の仮想マシンを同時動作させる)と重なる部分が多い。
主な用途としては、
- 新しいシステムで古いシステムとの後方互換を保つ。
- パソコン上でスマートフォンや組み込みシステムなどのソフトウェアを開発する際のテスト環境。
- 古いハードウェア(ゲーム機など)にしか対応していないソフトウェアやコンテンツを楽しむ。
など。
現在のパソコンでレトロPCの環境を再現するものや、Androidなどのモバイル向けアプリをPC上で動かすもの(あるいはその逆)、過去の家庭用ゲーム機のソフトを最近のゲーム機やパソコン上で動かすといったものがある。
エミュレータを動作させるためには、基本的に実機より遙かに高い処理能力が必要。特に複雑な構成の機種のエミュレータの開発は難題で、2基のCPUを搭載するセガサターンの場合は、同世代のプレイステーションどころかプレイステーション2よりもエミュレータの登場が遅れたと言われている。
公式エミュレーション環境の例
- バーチャルコンソール - ニンテンドー3DSとWiiU上で過去のゲーム機やアーケードゲームの環境を再現する。
- ゲームアーカイブス - PSPとPS3とPSVITA上で過去のプレイステーションソフトの環境を再現する。
- Android Emulator - Windows、Macintosh、LinuxなどのPC上でAndroidアプリの開発を行うための環境に含まれている。
- Windows XP Mode - Windows7 Professionalにあったシステム。それまで別売だったVirtualPCをWindowsの機能として組み込み、WindowsXPを直接動かす。
仮想環境を利用した互換レイヤー
- VDM/NTVDM - 32ビット版Windows上にMS-DOS環境を複数立ち上げることができる「仮想DOSマシン」。これにより、16ビットアプリケーションを動作させる。9x系では、MS-DOSプロンプトから直接DOSの機能を呼び出して動かせる(このときもこの仮想マシンが動いている格好)。NT系ではカーネルにDOSの機能を持たないので、NTVDMというアプリ上の仮想空間で動作するという格好になる(ユーザーは意識しなくて良い)。NTVDMの動作にはIA-32の仮想86モードが必要となるが、x86-64の場合、CPUが32ビットのLegacyモードで動いていれば動作させられるが、64ビットのLongモードにはこの機能がない。そのため、64ビット版WindowsではそもそもOSに含まれない。
- WOW64 - 64ビット(x86-64、ARM64)版Windows上で32ビットアプリを動かすサブシステム。64ビットのWindowsに標準で含まれている。ただし32ビットと64ビットのコードの混在には対応していないので、それぞれ専用にDLLやOCXを用意してやる必要がある(ブラウザのプラグインなど)。また、x86系とARM系の相互変換には制約があり、ARM64からx86には変換できるが、x86-64はx86以外に対応していない。
- Classic環境 - OSX(Mac OS X v10.4まで)でClassic Mac OSの環境を再現するサブシステム。
- Mixed Mode Manager - PowerPCを搭載したMacintoshで従来の680x0(68K)用のソフトウェアを動かすために搭載されたサブシステム。PowerPCは68Kに比べ圧倒的に高性能だったことに加え、エミュレータそのものの出来も非常に良かったのでユーザーが違いを意識する必要はほとんどなかった。ClassicMacOSのAPIの仕組みを活用して68KとPowerPCの両方のコードを混ぜることもでき、開発者は速度に影響する部分からコードの書き換えを進めることができた。このシステムがあまりにも良くできていたので、かえってMacのPowerPCへの最適化が遅れたともいわれるが、PowerPC Macでは68K時代のソフトは実機より高速に動作したので、実際のところユーザーはほとんど困ることはなかった。
エミュレータと似て非なるシステム
- Rosetta - Intel Mac上で、それまでのPowerPC用ソフトウェアを動かすコード変換機構。Intel Mac用のv10.4.4から搭載されたが、v10.7で廃止された。Classic環境には対応しないほか、PowerPCとx86のコードを同一のバイナリに混在させることもできなかった。初期のIntel Macは末期のPowerPC Macとの処理能力の差が少なく、特に浮動小数点演算ではG5に劣ったため、アプリケーションによってはコード変換のオーバーヘッドによる速度低下が目立った。
- Rosetta 2 - Appleシリコン上でIntel Mac用ソフトウェアを動かすコード変換機構。x86-64命令をARM64命令に変換するだけなのでClassic環境のような仮想環境とは異なる。なお、Xcode12でビルドをやり直すことでどちらにも対応するUniversal Binary化することができる。
- Wine - Linux上でWindowsのアプリケーションを動作できるようにしたもの。仮想環境ではないためエミュレータにはあたらない。
非公式エミュレータに付きまとう問題
完璧に動作する保証はない。動かすソフトの著作権の問題がクリアでなく、違法コピーの問題とも隣り合わせである。