【検証】M1 Pro/Maxで“外付けSSD速度低下問題”は直ったか?(ベンチマーク比較)

【検証】M1 Pro/Maxで“外付けSSD速度低下問題”は直ったか?(ベンチマーク比較)
記事のポイント
  • 外付けSSDの転送速度を M1 vs M1 Max で比較対決!
  • M1 Macの外付けSSD速度は遅いのがネックだった!
  • I/O面は AMD & Apple Silicon < Intel ということかも!

“Intel並みの速度は出る?”

M1 Max MacとM1 MacにあるThunderboltポートに外付けSSDを接続して、転送速度をベンチマーク比較しました。果たして、M1 Macの“外付けSSD速度低下問題”は解決したのでしょうか?

二条ねこ
  • USB 3.2 Gen 2
  • USB 3.2 Gen 2×2
  • Thunderbolt 3

…のSSDエンクロージャを用意したから、これでテストするぞっ!

まの

そして、この認証済ケーブルの山。

さたえり

用意周到やね!無駄に!!

はじめに

本稿の目的

本稿の目的

Apple Silicon(M1・M1 Pro・M1 Max)搭載のMacには、I/Oポートとして『Thunderbolt』が搭載されています。

この搭載されているThunderboltポートに外付けSSDを接続して、その転送速度がどれくらい出ているのかを比較調査する…というのが、本稿の目的になります。

なお、Apple Silicon MacにおけるSSDの転送速度を調べるわけですが、筐体に内蔵されたSSD(Apple Fabric接続)ではなく、あくまで“外付け”SSDの速度(Thunderbolt/USB接続)についてなので、そこだけ混同しないように注意してください。

二条ねこ

SSD性能じゃなくて、Thunderbolt/USBコントローラに注目した検証であーる。

M1 Macの“外付けSSD速度低下問題”

なぜ、このような検証を行う必要があるのか。

それは、M1 MacではIntel Macに比べて、外付けSSDの速度が遅いと言われているためです。この“外付けSSD速度低下問題”について、すでにご存知のユーザーもいらっしゃるのではないでしょうか。

Read Write
Apple
M1 Mac
Apple
Intel Mac
ASUS
Zenbook Flip S
Apple
M1 Mac
Apple
Intel Mac
ASUS
Zenbook Flip S
SEQ1M
QD8
716.40 MB/s 1010.08 MB/s 1036.02 MB/s 697.48 MB/s 980.23 MB/s 1026.26 MB/s
SEQ1M
QD1
690.34 MB/s 762.04 MB/s 874.52 MB/s 682.54 MB/s 802.99 MB/s 827.61 MB/s

外付けSSD(USB 3.2 Gen 2)の転送速度比較
※アプリケーション:AmorphousDiskMark(Mac)・CrystalDiskMark(Windows)
※SSD:WD_BLACK SN850 NVMe SSD(500GB)
※エンクロージャ:ACASIS 10-in-1 USB C Hub with SSD Enclosure
※ケーブル:ELECOM USB3-CC5P10NBK

実際に同環境(PCを除く)にて、外付けSSDの転送速度を測定してみたのですが、明らかにM1 Macだけ著しく速度低下していることが分かります。

原因が何か、というのを断定するのは難しいのですが、おそらくは搭載されているApple M1チップ起因の問題でしょう。いずれにせよ、M1 Macには“外付けSSD速度低下問題”がある、というわけなのです。

なお、MacとWindowsではベンチマークに利用したアプリケーションが異なるので、OS間の転送速度差の差異については、あくまで参考値になるのでご容赦を。

検証環境

Mac

Apple M1 Mac Apple M1 Max Mac
検証機器 13インチMacBook Air
(2020年モデル)
14インチMacBook Pro
(2021年モデル)
OS macOS Monterey
(Ver. 12.0.1)
設定 エネルギーモード 自動モード
バッテリー 電源アダプタ
(USB PD 100W)

検証に用意したMacとその環境

他の影響を最小化するため、各設定を揃えた上で検証を実施します。

その他

SSD

エンクロージャに搭載させるSSDには、PCIe Gen 4×4に対応したM.2接続のものを採用。

公称値で、Readが最大7,000 MB/s、Writeが最大4,100 MB/s、となっているので、ここがボトルネックになることはないでしょう。

エンクロージャ

エンクロージャ

SSDエンクロージャは、『USB 3.2 Gen 2』・『USB 3.2 Gen 2×2』・『Thunderbolt 3』に対応した製品をひとつずつ用意しました。

【レビュー】ACASIS 10-in-1 USB C Hub with SSD Enclosure:全部盛りなマルチハブ[PR]

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2021年10月30日

ケーブル

ケーブル

USB Type-Cケーブル・Thunderbolt 3ケーブルについては、前述のSSDエンクロージャに合わせたプロトコルのものをすべて用意しました。

SSDエンクロージャの通信プロトコルと合致するケーブルを本検証では利用します(念のため)。

検証結果

二条ねこ

各Macに外付けSSDを接続してベンチマーク測定をしたから、その結果を順番に見ていくぞー!

USB 3.2 Gen 2

Read Write
M1 M1 Max M1 M1 Max
SEQ1M
QD8
716.40 MB/s 968.12 MB/s 697.48 MB/s 1013.46 MB/s
SEQ1M
QD1
690.34 MB/s 766.69 MB/s 682.54 MB/s 435.36 MB/s
RND4K
QD64
26.12 MB/s 141.66 MB/s 10.66 MB/s 62.91 MB/s
RND4K
QD1
33.13 MB/s 37.84 MB/s 13.73 MB/s 21.26 MB/s

外付けSSD(USB 3.2 Gen 2)の転送速度比較
※アプリケーション:AmorphousDiskMark
※SSD:WD_BLACK SN850 NVMe SSD(500GB)
※エンクロージャ:ACASIS 10-in-1 USB C Hub with SSD Enclosure
※ケーブル:ELECOM USB3-CC5P10NBK

まずは、『USB 3.2 Gen 2』での転送速度結果。

USB 3.2 Gen 2×2

Read Write
M1 M1 Max M1 M1 Max
SEQ1M
QD8
935.43 MB/s 1024.91 MB/s 800.59 MB/s 1021.35 MB/s
SEQ1M
QD1
745.08 MB/s 784.25 MB/s 615.64 MB/s 787.55 MB/s
RND4K
QD64
135.12 MB/s 136.41 MB/s 67.93 MB/s 63.23 MB/s
RND4K
QD1
35.36 MB/s 38.69 MB/s 21.22 MB/s 22.94 MB/s

外付けSSD(USB 3.2 Gen 2×2)の転送速度比較
※アプリケーション:AmorphousDiskMark
※SSD:WD_BLACK SN850 NVMe SSD(500GB)
※エンクロージャ:ORICO M2PAC3-G20
※ケーブル:GOPPA GP-CCU325A05M/B

続いて、『USB 3.2 Gen 2×2』での転送速度結果。

Thunderbolt 3

Read Write
M1 M1 Max M1 M1 Max
SEQ1M
QD8
2874.82 MB/s 2870.43 MB/s 887.92 MB/s 1167.74 MB/s
SEQ1M
QD1
2229.81 MB/s 2280.37 MB/s 748.75 MB/s 1073.75 MB/s
RND4K
QD64
1400.88 MB/s 1262.76 MB/s 270.58 MB/s 251.87 MB/s
RND4K
QD1
56.60 MB/s 60.83 MB/s 40.38 MB/s 40.87 MB/s

外付けSSD(Thunderbolt 3)の転送速度比較
※アプリケーション:AmorphousDiskMark
※SSD:WD_BLACK SN850 NVMe SSD(500GB)
※エンクロージャ:ORICO SCM2T3-G40
※ケーブル:Apple Thunderbolt 3 (USB‑C) Cable (0.8 m)

最後は、『Thunderbolt 3』での転送速度結果。

検証総括

M1 Max MacはM1 Macに比べて、

  • USB 3.2 Gen 2:速くなった
  • USB 3.2 Gen 2×2:速くなった
  • Thunderbolt 3:変化なし

…という、検証結果になりました。

事前の予想では、M1 Max MacはM1 Macと比べて、どのプロトコルにおいても高速化すると踏んでいました。なので、Thunderbolt 3接続の場合において、転送速度に差がなかったことに驚き。

M1 Macの“外付けSSD速度低下問題”というのは、とりわけUSBプロトコルで顕著に生じるものと言えるかもしれません。

まの

USB 3.2 Gen 2×2のベンチマーク結果を見ると、USBはデュアルレーンではなさそうですわね。

二条ねこ

うーん、その検証も後日しないとですな。
わたし的には、M1 MacのUSB4周りの“いわく”も残ってるし……。

さたえり

そもそも、USB 3.2 Gen 2×2に対応したノートパソコンってあるん!?

二条ねこ

…見たことないっ!!

補足

M1/M1 Max Macの内部仕様

M1 Mac M1 Max Mac
I/O Thunderbolt(TB3互換)
USB4
Thunderbolt 4
USB4
Thunderbolt Retimer JHL8040R JHL8040R
PD controller CD3217B12 CD3217B12

 

M1 MacとM1 Pro/Max Macでは、同じThunderbolt RetimerやPD controllerが採用されています。と考えると、やはり転送速度の差の原因はApple Siliconそのもの説というのが濃厚。

あと、M1 MacのThunderboltポートは非常にややこしい仕様になっており、Apple公式表記は「Thunderbolt/USB4」というフワっとしたものになっています。

おそらくは「Thunderbolt 4」と書きたいのでしょうが、厳密にはThunderbolt 4の仕様要件を満たしていないので、このような曖昧な表現になったと予測されます。

ただ、M1チップ自体には、ちゃんとThunderbolt 4コントローラが搭載されているようでして、これがまたややこしい。なので、落としどころとしては、“Thunderbolt 3互換のThunderboltポート”という着地点になってきます。

さたえり

なんか…ややこしすぎるやんね。

二条ねこ

Thunderbolt自体は、IntelとAppleの共同開発なんだけどねー。
ただ、I/O周りのコントローラの開発に関しては、Intelに一日の長があったんでしょうな。

まとめ「M1 Maxで外付けSSDは高速化してた」

M1 Maxで外付けSSDは高速化してた

結論としては、M1 Macで生じていた“外付けSSD速度低下問題”、ちゃんとM1 Pro/Max Macでは解消されていたとなりそうです。

今回、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2×2、Thunderbolt 3、と各プロトコルに分けて転送速度を測定したわけですが、非常に興味深いデータが取れました。

このデータを踏まえて、Thunderbolt 4やUSB4においても、転送速度の検証を実施すると面白いかもしれません。なので、引き続き調べていきます。

二条ねこ

あとで思ったんだけど、Thunderbolt 4搭載のIntel機も用意すればよかった気がしましたっ!

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2021年11月12日
この記事で紹介したガジェット

おまけ

二条ねこ

そして、残ったSSDエンクロージャをどうするか…むー。

まの

ま、検証用として使いましょう。

二条ねこ

うぬ!やりますぞ!!

さたえり

…まだやるつもりなんやね。

おわり