M1 Mac: USB nur mit 5 Gbit/s statt 10 Gbit/s

Wer einen neuen M1 Mac hat wird eventuell festgestellt haben, dass extern per USB-C angeschlossene Laufwerke teils deutlich langsamer laufen als an Intel Maschinen.

Dabei wollen wir hier zwei Faktoren erstmal ausschließen: der Anschluß an die USB-A Ports begrenzt die Geschwindigkeit auf 5 Gbit/s. Solltet Ihr also aufgrund der begrenzten Ports auf der Rückseite des Mac mini beispielsweise Eure SSD mit einem USB-A auf USB-C Kabel angeschlossen haben, so liegt die Geschwindigkeitsabnahme schlicht in dem Fakt begründet, dass die USB-A Variante nicht mehr als 5 Gbit/s unterstützt. Auch kümmern wir uns hier nicht um den Umstand, dass die USB-Geschwindigkeit bei M1 grundsätzlich etwas schlechter zu sein scheint als bei Intel Macs.

SSD am M1 MacBook oder Mac mini mit langsamen 5 Gbit/s

Was uns aufgefallen ist, ist der Geschwindigkeitsverlust bei externen SSDs, die per USB-C angeschlossen sind und deren Reduktion bei teils mehreren 100 MB/s liegt. Prominentes Beispiel ist eine Samsung T5, deren Datenrate gerne von um die 470 MB/s auf um 360 MB/s einbricht. Auffallend ist, dass viele Nutzer davon berichten, dass die Geschwindigkeit sich bei 350 – 380 MB/s einpendelt. Also genau auf dem Niveau der USB-A Buchsen, die ja nur 5 Gbit/s unterstützen.

Unterstützen die USB-C Ports also USB auch nur mit 5 Gbit/s obwohl Apple 10 Gbit/s angibt? Die Tücken liegen wie üblich im Detail: Apple gibt korrekt in den technischen Daten an, dass 10 Gbit/s nach dem Standard USB 3.2 Gen 2 erreicht werden. Es wird allerdings nicht erwähnt, dass es von diesem zwei Varianten gibt: USB 3.2 Gen 2×1 (dieser stellt die vollen 10 Gbit/s Geschwindigkeit über eine Lane bereit) und USB 3.2 Gen 1×2 (hier werden zwei 5 Gbit/s Lanes zusammengeschaltet um auf 10 Gbit/s zu kommen).

USB 3.2 Gen 2×1 vs. USB 3.2 Gen 1×2

Wir haben folgende These: Apple unterstützt in den M1 Macs zwar 10 Gbit/s nach USB 3.2 Gen 2 Standard allerdings nur in der Gen 2×1 Variante, die alle Daten über nur eine Lane schickt. Die mit zwei Lanes funktioniert nicht, daher werden externe Laufwerke, die eigentlich zwei Lanes beherrschen nur mit einer angebunden. Das begrenzt die Datenrate auf 5 Gbit/s und erklärt die Datenbegrenzung auf Niveau der USB-A Ports.

Das stützen auch die Geschwindigkeitsangaben bei der Samsung T5: diese erwartet nämlich nach USB 3.2 Gen 1×2 zwei Lanes, bekommt sie aber nicht. Damit ist bei ungefähr 380 MB/s Schluß. Die restlichen ungefähr 100 MB/s, die über die zweite Lane geflossen werden, fallen einfach weg. Diese Situation ist tatsächlich bei sehr vielen externen Gehäusen zu beobachten. Habt eine sehr schnelle externe SSDs, so kann es sein, dass die Datenrate von über 900 MB/s auf ungefähr 450 MB/s fällt, was so ziemlich das Maximum für eine 5 Gbit/s Lane darstellt. Man sieht also ganz klar die Halbierung der Datenrate.

Genau das passiert nicht, wenn Ihr eine externe SSD verwendet, die nach dem USB 3.2 Gen 2×1 Standard, also mit nur einer Lane, arbeitet. Diese wird theortisch mit der vollen Geschwindigkeit an einem M1 Mac angebunden. Die Praxis zeigt aber, dass auch diese Modelle etwas langsamer laufen als an Intel Macs. Allerdings findet hier keine Begrenzung auf 5 Gbit/s statt, womit die Datenraten immer noch deutlich höher sind. Ein Beispiels für so ein SSD Modell ist die Crucial X8, die vom Hersteller mit dem Standard USB 3.2 Gen-2 bezeichnet wird – und dieser arbeitet eben mit nur einer Lane (der mit zwei hat nämlich auch überhaupt keine offizielle Marketingbezeichnung).

Arbeiten M1 Macs nur mit einer USB Lane?

Aktuell ist die Situation also folgende: es scheint, als würden M1 Macs im USB 3.2 Gen 2 einfach nur mit einer statt mit zwei Lanes arbeiten. Falls das ein Softwareproblem ist, dürfte Apple das in Zukunft fixen. Sollte das hardwarebasiert sein, so laufen auch in Zukunft alle externen Laufwerke, die auf zwei Lanes setzen nicht schneller als auch am USB-A Port, nämlich mit nur 5 Gbit/s.

Daraus folgt, dass Ihr wissen müsst (gerade auch beim Neukauf), ob eine externe SSD mit zwei oder einer Lane angebunden ist. Nur wenn sie mit einer Lane arbeitet, arbeitet sie auch an einem M1 Mac schnell. Diese Angaben sind allerdings schwer herauszufinden. Prominentes Beispiel für zwei Lanes ist die schon genannte sehr weit verbreitete T5 von Samsung, die Crucial ist ein Beispiel für eine SSD, die 10 Gbit/ mit einer Lane schafft. Wir würden uns freuen, wenn Ihr hier Eure Erfahrungen mit den von Euch verwendeten SSDs postet, vielleicht lässt sich die These ja stützen.

Wenn Ihr auf maximale Geschwindigkeit an einem M1 Mac bei einer SSD angewiesen seid, dann bleibt Euch als einfachste Lösung aktuell nur gleich eine Thunderbolt SSD zu kaufen. Dort besteht die Einschränkung nicht.