Time Machine Backup auf SSD, schneller und langlebiger? - TRIM-Befehl - Bitte um Unterstützung

[DocHollywoodD]

Grüßt Euch ganz herzlich.

Vor einigen Tagen bin auf folgenden Artikel bei Mac TechNews gestoßen:

Time Machine auf SSD – schneller und langlebiger?
https://www.mactechnews.de/news/article/Time-Machine-auf-SSD-schneller-und-langlebiger-186304.html#q=SSD Time Machine

Folgendes aus dem Artikel habe ich verstanden:

1. Der TRIM-Befehl (gesendet von Betriebssystemen, also hier macOS) hat für die angeschlossenen SSDs (in diesem Falle portablen (externen) SSDs folgende Vorteile: verbesserte Leistung der SSD, längere Lebensdauer der SSD, bessere Speicherverwaltung (Garbage Collection) der SSD, Vermeidung von Performance-Abfall über die Zeit der SSD).

2. Moderne NVMe-SSDs müssen TRIM verbindlich und korrekt unterstützen.

3. Ist auf einer SATA-SSD das UASP-Protkoll implementiert unterstützt diese SATA-SSD auch den TRIM-Befehl.

4. MacOS leitet den TRIM-Befehl an interne (von Apple verbaute) SSDs an diese weiter (vorausgesetzt diese unterstützen TRIM).

5. Bei extern angeschlossenen SSDs leitet macOS den TRIM-Befehl nur weiter wenn es sich um Thunderbolt oder USB4 SSDs mit entsprechender TRIM-Unterstützung (also NVMe-SSD oder SATA-SSD mit UASP-Protkoll) handelt.


Nun meine Fragen.

A. Hat der TRIM-Befehl tatsächlich die unter Punkt 1 aufgeführten Vorteile?

B. Unterstützt meine MacBook Air M3 2024 mit aktueller macOS Version das UASP-Protkoll?

C. Handelt es sich bei folgenden SSDs um NVMe-SSDs bzw. unterstützen diese SSDs das UASP-Protkoll (leider konnte ich diese Informationen nirgendwo auf der offiziellen Produktseite des Produktes sehen, auch konnte ich in macOS Systeminformationen keine Informationen bezüglich der Frage finden):

C1. LaCie Portable SSD 1 TB, https://www.seagate.com/de/de/products/creative-pro/lacie-portable-ssd/

C2. Samsung Portable SSD T7 1 TB (mit UASP-Protkoll), https://www.samsung.com/de/memory-storage/portable-ssd/portable-ssd-t7-1tb-gray-mu-pc1t0t-ww/

C3. LaCie Rugged Mini SSD 1TB, https://www.seagate.com/de/de/products/creative-pro/lacie-rugged-mini-ssd/

C4. Corsair EX400U 1TB USB4 External SSD, https://www.corsair.com/de/de/p/dat...b/ex400u-1tb-usb4-external-ssd-cssd-ex400u1tb

D. Ist es möglich in macOS den TRIM-Befehl (im Terminal) für externe SSDs freizugeben? Wenn ja, wie und würdet Ihr das generell empfehlen?


Vielen Dank für Eure Unterstützung!
DocHollywoodD

 

[Carcharoth]

Lies den hier auch noch, besonders den ersten Kommentar von Marcel.

Externe SSDs: Kann das Laufwerk Trim und SMART?

Für langlebige und schnelle Speichermedien bedarf es routinemäßiger Pflege und eines Status-Checks. Je nach Laufwerkstyp und Anschluss kommen Trim und SMART zum Einsatz. Herauszufinden, ob sie unterstützt werden, fällt am Mac nicht immer leicht.

www.mactechnews.de

Und dann wirst du zum Schluss kommen, dass es relativ egal ist, ob du dir n Laufwerk suchst das TRIM kann oder nicht

 

[Marcel Bresink]

A. Hat der TRIM-Befehl tatsächlich die unter Punkt 1 aufgeführten Vorteile?

Ja, sonst wäre er nicht extra für diesen Zweck konstruiert worden.

B. Unterstützt meine MacBook Air M3 2024 mit aktueller macOS Version das UASP-Protkoll?

Die Frage ergibt keinen Sinn, da UASP sozusagen eine Eigenschaft von USB-Gehäusen (mit USB-Version kleiner als 4) ist und macOS zurzeit grundsätzlich kein Trim über USB<4 unterstützt.

C4. Corsair EX400U 1TB USB4 External SSD, https://www.corsair.com/de/de/p/dat...b/ex400u-1tb-usb4-external-ssd-cssd-ex400u1tb

Das ist eine USB4-Platte. Da verschmelzen in der Regel Thunderbolt- und USB-Technik so miteinander, dass sich das Problem da nicht mehr stellt. Aber das muss man in der Praxis ausprobieren.

D. Ist es möglich in macOS den TRIM-Befehl (im Terminal) für externe SSDs freizugeben?

Es gibt in macOS eine Sperre des Trim-Befehls nur für alte SSDs, die direkt per SATA angeschlossen sind und das AHCI-Protokoll verwenden. Diese Sperre kann auf Wunsch aufgehoben werden.
Bei allen anderen SSDs wird Trim (oder der NVMe-Nachfolger, der eigentlich "Discard" heißt) automatisch verwendet, sobald das Gerät korrekt als SSD erkannt wird. Bei Anschluss über USB 3 unterstützt macOS grundsätzlich kein Trim.

 

[DocHollywoodD]

Und dann wirst du zum Schluss kommen, dass es relativ egal ist, ob du dir n Laufwerk suchst das TRIM kann oder nicht

Was genau meinst Du damit?

Bei USB 3 spielt es keine Rolle da macOS den TRIM-Befehl für externe USB 3 Gehäuse (also Samsung Portable SSD T7 und LaCie Portable SSD) nicht unterstützt, außer ich aktiviere den TRIM-Befehl über das Terminal mit dem Befehl:

sudo trimforce enable

.

Es gibt in macOS eine Sperre des Trim-Befehls nur für alte SSDs, die direkt per SATA angeschlossen sind und das AHCI-Protokoll verwenden. Diese Sperre kann auf Wunsch aufgehoben werden.
Bei allen anderen SSDs wird Trim (oder der NVMe-Nachfolger, der eigentlich "Discard" heißt) automatisch verwendet, sobald das Gerät korrekt als SSD erkannt wird. Bei Anschluss über USB 3 unterstützt macOS grundsätzlich kein Trim.

Dementsprechend müsste doch eine Wahrscheinlichkeit bestehen, dass macOS für die LaCie Rugged Mini SSD 1TB den TRIM-Befehl unterstützt da diese SSD auch Thunderbolt unterstützt, oder?

 

[Marcel Bresink]

außer ich aktiviere den TRIM-Befehl über das Terminal mit dem Befehl:
sudo trimforce enable

Nein, das ist Unsinn. Wie oben schon erwähnt, war dieser Befehl nur für SSDs mit SATA-Anschluss gedacht, die über AHCI gesteuert werden.

Apple baut seit 2020 keine Computer mit SATA-Anschluss mehr, und externe Gehäuse mit Thunderbolt-auf-SATA-Bridge sind seit Jahren auch so gut wie nicht mehr zu bekommen.

 

[DocHollywoodD]

@Marcel Bresink Vielen Dank für Deine tolle Unterstützung . Diese ist sehr wertvoll.

Irgendwie bekomme ich folgendes Gefühl. Ich bin wirklich froh wenn die USB-3-Ära sein Ende hat: die unzähligen Spezifikationen, die zum Teil fehlenden Kompatibilitäten zu Thunderbolt/macOS (z.B. USB 3.2 Gen2x2), die fehlende Kompatibilität des TRIM-Befehls von macOS zu USB 3 usw.). Kauft man direkt Thunderbolt (3/4) oder USB4 muss man sich mit all diesen Dinge zum größten Teil nicht mehr herumschlagen.

Oder stehe ich mit dieser Meinung ganz alleine und muss feststellen welchen Unfug ich rede...

Ja, und oft werden diese Dinge in den Tests von externen (portablen) SSDs nur wenig bis garnicht beleuchtet, das ist zumindest mein Gefühl.

 

[DocHollywoodD]

Besitzt jemand von Euch die SSDs LaCie Rugged Mini SSD 1TB oder/und Corsair EX400U 1TB USB4 External SSD und kann in den macOS Systeminformationen nachschauen ob macOS für diese SSDs den TRIM-Befehl unterstützt?

 

[DocHollywoodD]

Ich habe ChatGPD hinsichtlich des Verschleißes einer SSD ohne den TRIM-Befehl bezüglich einer SSD, auf der der komplette Speicher belegt ist und bezüglich einer SSD bei der der Speicher nur zu ca. 50% belegt ist, gefragt?

Das hat ChatGPD geantwortet:

„Das oben Gesagte gilt für beide Fälle, aber der Effekt ist unterschiedlich stark.

1. Bei einer fast vollen SSD (~90–100% belegt)
Die SSD hat wenig freie Blöcke, um neue Daten direkt zu schreiben.
Ohne TRIM muss sie oft alte Daten umkopieren, löschen und neu schreiben, was die Schreibverstärkung (Write Amplification) erhöht.
Dadurch steigt der Verschleiß erheblich, und die Leistung kann stark einbrechen.

2. Bei einer halb vollen SSD (~50% belegt)
Es gibt noch viele freie Blöcke, sodass neue Daten oft direkt in leere Bereiche geschrieben werden können.
Dadurch tritt der Effekt der Schreibverstärkung weniger stark auf, da die SSD nicht sofort Blöcke löschen und umkopieren muss.
Allerdings wird ohne TRIM irgendwann auch diese SSD an den Punkt kommen, wo mehr Umkopiervorgänge nötig sind, besonders wenn dauerhaft viele Dateien gelöscht und geschrieben werden.

Warum ist eine SSD mit mehr freiem Speicher weniger betroffen?
SSDs haben eine Technik namens „Garbage Collection“, die ungenutzte Blöcke im Hintergrund aufräumt.
Solange genug freie Blöcke vorhanden sind, kann die SSD oft direkt in leeren Speicher schreiben, ohne vorher Blöcke löschen zu müssen.
Je voller die SSD wird, desto weniger freie Blöcke gibt es, was die Schreibverstärkung verstärkt.

Fazit
Eine fast volle SSD leidet besonders stark unter fehlendem TRIM, weil ständig Blöcke umkopiert und gelöscht werden müssen.
Eine halb volle SSD hat noch genug freie Blöcke, sodass der Effekt zunächst nicht so stark ist – aber langfristig kann es trotzdem zu erhöhter Schreibverstärkung kommen.
TRIM ist immer sinnvoll, egal wie voll die SSD ist, da es unnötige Schreibvorgänge verhindert und die Lebensdauer verlängert.


Weiterhin habe ich ChatGPD Folgendes gefragt:

Warum unterstützt macOS nicht den TRIM-Befehl für USB3 SSDs?

Das hat ChatGPD geantwortet:

„1. USB-Protokoll unterstützt TRIM nicht zuverlässig
TRIM ist eine Funktion des ATA (SATA)- und NVMe-Protokolls, das direkt mit SSDs kommuniziert.
Bei externen SSDs, die über USB 3.0 oder höher angeschlossen sind, läuft die Kommunikation über einen USB-zu-SATA- oder USB-zu-NVMe-Bridge-Chip.
Viele dieser Bridge-Chips unterstützen TRIM nicht oder nur unzuverlässig.

2. Apple priorisiert Stabilität und Datenintegrität
macOS setzt hohe Standards für Dateisystemstabilität und Sicherheit.
USB-SSDs von Drittanbietern haben sehr unterschiedliche Controller und Bridge-Chips, die TRIM oft nicht korrekt umsetzen.
Ein fehlerhaft implementierter TRIM-Befehl könnte zu Datenverlust führen, wenn macOS annimmt, dass ein Block gelöscht wurde, obwohl die SSD ihn nicht korrekt freigegeben hat.
Um solche Risiken zu vermeiden, blockiert Apple TRIM für USB-SSDs generell.

3. Thunderbolt-SSDs unterstützen TRIM
Anders als USB arbeitet Thunderbolt direkt mit dem PCIe- oder SATA-Protokoll, sodass macOS TRIM an interne und externe Thunderbolt-SSDs weiterleiten kann.
Das bedeutet, dass externe SSDs mit Thunderbolt 3 oder 4 unter macOS TRIM nutzen können.

4. Externe SSDs haben oft Over-Provisioning als Alternative
Viele moderne USB-SSDs setzen auf Garbage Collection (GC) und Over-Provisioning, um auch ohne TRIM eine effiziente Speicherverwaltung zu ermöglichen.
Hochwertige SSDs mit gutem Controller (z. B. von Samsung, Crucial oder SanDisk) verwalten gelöschte Blöcke auch ohne TRIM relativ effizient.
Kann man TRIM für USB-SSDs unter macOS aktivieren?
Nein, nicht ohne tiefgehende Systemmodifikationen.

Es gibt Workarounds, z. B. durch Tools wie Trimforce oder Drittanbieter-Treiber, aber diese sind unsicher und nicht zuverlässig.
Eine Alternative wäre, die SSD in ein Gehäuse mit Thunderbolt-Anschluss einzubauen, da macOS über Thunderbolt TRIM unterstützt.

Fazit
macOS blockiert TRIM für USB-SSDs, weil USB-zu-SATA/NVMe-Bridges TRIM nicht zuverlässig umsetzen. Das könnte zu Datenverlust oder Instabilität führen. Thunderbolt-SSDs hingegen unterstützen TRIM, weil sie direkt mit dem PCIe/SATA-Protokoll arbeiten.


Nun meine Überlegungen/Fragen:

1. Würdet Ihr die Aussagen von ChatGPT als richtig bewerten?

2. Wenn man tatsächlich eine schnelle SSD für macOS haben möchte und zugleich auf Langlebigkeit der SSD Wert legt, kann die Investition in eine Thunderbolt/USB4-SSD (mit TRIM-Befehl-Kompatbilität von macOS) Sinn machen, oder?

3. Führen Garbage Collection (GC) und Over-Provisioning tatsächlich zu einer Verbesserung der Lebensdauer und Geschwindigkeit einer SSD mit USB3 in Verbindung mit macOS?

 

[Wuchtbrumme]

1. Würdet Ihr die Aussagen von ChatGPT als richtig bewerten?

Chat-GPT weist darauf hin, dass es in Punkto IT nicht als Maßstab hergenommen werden soll.
Allerdings würde ich sagen, dass das, was Du da rausgezogen hast, in der Wichtigkeit korrekt ist.

2. Wenn man tatsächlich eine schnelle SSD für macOS haben möchte und zugleich auf Langlebigkeit der SSD Wert legt, kann die Investition in eine Thunderbolt/USB4-SSD (mit TRIM-Befehl-Kompatbilität von macOS) Sinn machen, oder?

Absolut. Ich weiß nicht, wie lange ich das schon predige. Ich hätte gesagt, ich bin erstaunt, wie lange Du hier herumfragst, wenn entsprechende Tips schon lange an Dich gekommen sind...

3. Führen Garbage Collection (GC) und Over-Provisioning tatsächlich zu einer Verbesserung der Lebensdauer und Geschwindigkeit einer SSD mit USB3 in Verbindung mit macOS?

das Problem ist dasselbe wie bei TRIM: Woher weiß ein Chip in einer SSD, dass die Daten einer Speicherzelle freigegeben sind? Das ist ja gerade der Clou an TRIM, dass hier eine Kommunikation stattfindet. Garbage Collection müsste quasi sämtliche Befehle an den Chip mitlesen und daraus die hoffentlich richtigen Schlüsse ziehen. Das ist durch die Position des Chips sicherlich möglich, aber es erscheint mir nicht elegant.

 

[voyager]

z.B. USB 3.2 Gen2x2

Das hat sich auch am PC Bereich nie durchgesetzt, und es gibt so gut wie keine Komponenten(Hubs,...) dafür. Nicht mal 10% der externen Festplatten unterstützen das