Macbook Pro/Air 2013-2017 NVME硬盘升级方案总结

发表于: 2019-10-18 15:17:37
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本帖最后由 彩色哥=彩色狗 于 2019-11-2 05:25 编辑

本文大部分资料整理于老外论坛MacRumors,现在中文的信息比较分散,楼主把网上的信息总结一下,希望大家少走弯路。
我自用的电脑是13寸MacBook Pro early 2015,今天刚换的2TB SSD,老的256GB准备买个PCI-E转接卡插到台式机上用,不过因为怕新硬盘不稳定,老硬盘暂时放着不用保留数据。
13年至17年的MacBook Air,13年至15年的MacBook Pro型号都可以升级NVME固态,请注意更早期的MacBook Air和第一版本的RMBP(15” Late 2012 & 13” Early 2013)是SATA物理接口,不支持NVME,当然万能的淘宝也有mSATA转苹果接口的转接卡(太强了……),如果你的电脑是早期的SATA接口,那么可以关掉这篇帖子去放心换mSATA固态了。NVME升级有各种问题是因为NVME在2016年才推出,苹果是通过对BootRom(固件)升级才支持的NVME固态,2016年以前的Mac电脑并非原生支持。
关于如何拆电脑更换SSD,网上已经有好多教程,本文主要整理一下MacBook硬盘接口速率,以及对休眠的支持性,以及帮助大家选择SSD。由于时间问题楼主没有搜集垃圾桶Mac Pro,iMac和Mac Mini的情况,以上机器的同学可以在 系统信息-硬件-SATA/SATA Express或NVMExpress下面查看自己原装的SSD,“链接宽度”是PCI-E的数据宽度(x2,x4), “链接速度”(GT/s)就是PCI-E数据速度(PCI-E 2.0为5.0 GT/s, PCI-E 3.0为8.0 GT/s)。但是要注意数据宽度也可能是受限于硬盘,例如15年的15寸MacBook Pro的原装硬盘是PCI-E2.0,但接口却是3.0……。
玩过NVME的朋友一般都知道,想让电脑支持NVME,首先系统固件要支持(能检测到这块硬盘),然后操作系统要支持从NVME启动。苹果在High Sierra(10.13)系统加入了NVME启动支持,同时加入了BootRom升级。所以想玩NVME硬盘,首先确保系统是High Sierra以上。以下是MacBook对NVME的支持情况,注意速度为理论接口速度,实际速度取决于SSD本身。
一、硬件支持
1. MacBook Air (2013-2014): PCI-E 2.0 X2(1GB/s),不支持原生休眠。
MacBook Air 11" Mid 2013 (MacBookAir6,1)
MacBook Air 13" Mid 2013 (MacBookAir6,2)
MacBook Air 11" early 2014 (MacBookAir6,1)
MacBook Air 13" early 2014 (MacBookAir6,2)
2. MacBook Air (2015-2017):PCI-E 2.0 X4(2GB/s),支持原生休眠
MacBook Air 13" early 2015 (MacBookAir7,1)
MacBook Air 13" 2017 (MacBookAir7,2)
3.MacBook Pro (2013-2014):PCI-E 2.0 X4(2GB/s),不支持原生休眠
MacBook Pro Retina 13" late 2013 (MacBookPro11,1)
MacBook Pro Retina 15" late 2013 (MacBookPro11,2 & MacBookPro11,3)
MacBook Pro Retina 13" mid 2014 (MacBookPro11,1)
MacBook Pro Retina 15" mid 2014 (MacBookPro11,2 & 11,3)
4.MacBook Pro (2015):PCI-E X4,接口速率2.0或3.0,支持原生休眠
MacBook Pro Retina 13" early 2015 (MacBookPro12,1) ,为PCI-E 2.0规格,速度2GB/s。
MacBook Pro Retina 15" mid 2015 (MacBookPro11,4-11,5),为PCI-E 3.0规格,速度3.94GB/s(每个PCI-E 3.0数据线路是985MB/s)。注意13寸和15寸的CPU系列不一样,一个是28W双核,15寸是45瓦HQ系列的4核,对应的原生PCI-E版本就是2.0和3.0,并不是苹果抠门不给13寸上三代,你选配哪个CPU他们的系列都是这个样子的。
5. (乱入)Mac台式电脑,Mini Pro iMac等,安装High Sierra以后均支持NVME硬盘,根据电脑不同需要转接口,有内置接口插内置,没有或者不想拆机就用雷电转接。Mac台式机默认不休眠,所以不会有休眠问题。如果是2015年以后的台式机,是可以在PMSET里强制开启休眠的,尽管楼主不建议这么做,台式机休眠没有意义,也就省个几瓦的电,14年以前的不确定能否休眠。Mac Pro 5,1,也就是重得要死能砸死人的塔式Mac Pro,楼主正好有一台,只要BootRom升级过(安装了High Sierra以上系统)就可以从NVME固态启动,只要买个nvme转标准PCI-E插槽的卡就行。唯一要注意的,是Mac是否有SSD接口。所有出厂未配备SSD的Mac,都不会有这种12+16 Pin的SSD接口,同理出厂纯SSD没有的也不会有SATA接口。fusion drive两个都有。没有12+16接口的Mac台式机无法安装内置SSD,例如乞丐版4k iMac。不过个人建议iMac拆硬盘难度太大,没强迫症还是外接,除了手贱拔下来几乎没影响。

其实对于升级来说,纠结PCI-E的宽度和速度并不是太重要,毕竟你能买到的NVME硬盘早就都是PCI-E 3.0 x4规格了,但是根据以上信息,大家在跑分的时候好心里有个数,确保安装正确,因为有不少人用了有缺陷的转接卡导致x4跌成x2,或者本来自己电脑跑不了x4去质问卖家为什么只有x2的速度。楼主也因没有做足功课,跑分的时候发现到不了3GB/s,而是1.4GB/s,结果上网一搜发现970 Pro也是这个成绩就放心了。
二、如何解决13-14年电脑的休眠问题:
1. 使用AHCI协议的m.2 SSD(例如SM951),缺点是速度没有NVME快,而且AHCI的随机读写性能不如NVME,但是这个方法最安全最省事,以上所有电脑的原配SSD都是AHCI,如果你觉得速度不重要,只是想容量大一些,那么选择AHCI的硬盘也可以。
2. 关闭休眠,在终端中输入 sudo pmset -a hibernatemode 0 standby 0 autopoweroff 0 因为没有休眠,电脑的待机功耗稍微增加,大概一晚上5-10%,也不是不能接受,以前楼主用Windows笔电的时候还没有混合睡眠功能,要么休眠要么睡眠,因为机械硬盘休眠特别慢,所以楼主基本没用过休眠……一晚上也就是10%而已。
3. 自己升级BootRom,msdn上有篇很好的帖子,关键字 msdn 91486841。内容楼主就不细说了,能搞的都是大佬。补充:楼下有人贴出了升级bootrom的设备。

三、选购SSD
根据自己的预算和需求,选择一个价格容量速度都合适的产品即可。楼主根据自身经验给出一些建议:
1.功耗!选购笔记本SSD经常被忽略的因素。macOS优化的非常省电,另一方面苹果在硬件上抓得很严,所以每个零件的能耗都很小,不要让SSD成为续航短板。大部分SSD对功耗/发热量控制的都可以,但也有一些型号没有优化的太好例如SN750(不知道现在解决没有)。查看自己的SSD功耗可以使用iStat Menu查看SSD 3.3V数据,电流越大能耗越大,注意工作时能耗会比待机高,楼主的SX8200 Pro是待机0.15A 跑分0.8A这样。
2. 尽量避免QLC固态(我不是针对660p),QLC的写入比较差劲,只适合当仓库盘而不是系统盘,毕竟是写一会就能掉回机械硬盘的速度。系统盘有很多临时文件,缓存,还有虚拟内存等,写入压力还是挺大的。
3. 除了15款RMBP 15"以外都是PCI-E 2.0,速度最大才2GB/s,网上有很多安装例子跑分只能到1400MB/s,楼主刚换的盘也差不多这个速度。连续读写的速度问题导致TLC的SLC缓存并不会太容易用完,毕竟以最大速度一半写入的话,主控有充分时间把数据挪TLC NAND内,大家无需过于纠结TLC掉速问题,2019年的消费旗舰级TLC 如970 EVO,SN750,在正常使用场景下很难会掉到难以忍受的地步,而且这些硬盘就算在最新的主板上用跑分软件直接写满,最后10GB也还有700-1200的速度,
4. 综上,不推荐家用买全新MLC硬盘例如970 Pro,新款MLC硬盘的优势是可以以3GB/s的速度一直写到爆满,但是因为接口速度只有1.5GB,优势相比TLC并不是很大,而且一口气写满这种情况也实在是少见。二手MLC价格有优势,但是一定要做好功课,服务器上用的硬盘不一定适合笔记本,毕竟服务器不用考虑SSD的能耗问题,而且二手货有翻车风险(很小)。
5. MLC/TLC/QLC写入寿命问题。将Mac重启清零磁盘使用量统计,然后在活动监视器-磁盘 标签页下找到“写入的数据”,估计一下自己平时每天/每周 写入多少数据。假设楼主每天写入50GB左右(这是很罕见的情况,一般使用只有15GB),2TB的SX8200 Pro耐久度为1280TBW,硬盘能用1280*1000/50=25600天,也就是70年,所以对我肯定是够用了。每个人的情况不同,请对比你要选购的的SSD耐久度和你自己的写入量来计算,注意小容量的SSD耐久度就会相应缩小,例如SX8200 Pro的256GB版本只有160TBW,按照刚才的算法就会缩水成8.75年。当然对于大部分用户来说寿命都不是问题,即使是把耐久度写光了,SSD也不是会马上坏掉。耐久度只是厂商的保守估计,如果你真的用完了,把数据再传到另一个硬盘上即可。

安装方法楼主就不写了,帖子很多,注意关机后一定要切断电池供电,否则主板带电有短路风险。
四、安装新系统
大部分帖子都是下载macOS安装器,制作一个安装介质来重装系统,最后再用time machine恢复,但其实这样做没有必要:直接使用time machine 把系统备份到外置磁盘;安装好新硬盘后,开机时按住option-command-R进入互联网恢复模式(下载量500MB左右,还是比下载一整个macOS安装器快得多的),Mac会自动从苹果的服务器上下载最新版的macOS的恢复模式,这时候就可以进入磁盘工具将SSD初始化(分区-添加APFS分区),楼主发帖时下载的互联网恢复环境是支持SSD初始化的,不需要使用Linux先初始化再进Mac安装环境。弄好后关掉磁盘工具选择从time machine恢复,将移动硬盘插入就可以把系统恢复出来,不需要重新安装新系统。重装系统再用time machine恢复,最后也还是用的time machine里的数据,会把装好的系统抹掉,新系统本身不起任何作用。
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10月27日补充,后换的nvme硬盘装Windows和原装硬盘用起来是一致的,只是Windows下没有time machine这么方便的系统备份工具,如果你的老硬盘有Windows而且懒得新装系统,建议在新硬盘上全新安装一个Windows,然后用分区工具(如disk Genius,ghost)来把你老的Windows分区直接克隆过去。
分区克隆可以用Disk Genius在没有U盘PE的情况下完成,当操作系统盘时Disk Genius会问你要不要重启进入PE环境,进入后把老硬盘的Windows C盘备份到外置磁盘即可,然后同理在新硬盘上装好的Windows系统上再下载一个DiskGenius,插入外置硬盘选择从镜像恢复,PE会再重启然后把新硬盘的Windows抹掉换成你之前用的Windows。昨天测试Disk Genius在楼主电脑上的Windows系统下可以成功引导自带的PE环境。
需要在新硬盘上装个Windows的原因是创建新硬盘的EFI引导以及运行Disk Genius,如果你有外置U盘PE以及知道怎么自己创建EFI引导的话也可以跳过这一步。Windows下的休眠问题因为楼主没有13-14年的MacBook pro所以无法测试,理论上是不能工作的,Windows从休眠中恢复的时候都是电脑上同一个bootrom。升级bootrom的方法楼下有人贴出,可以参考一下升级bootrom避免尴尬的休眠问题。--------------
以上所有操作均不需要买M.2硬盘盒,但如果有的话会简单很多,也就不需要下载macOS恢复环境了。可以直接在老硬盘的macOS启动电脑,在Time machine里选择恢复到外置驱动器,之后把硬盘拆下来直接开机进系统。
Windows迁移也可以选择直接把分区传到新硬盘上,不用在机械硬盘里倒腾一回。
如果有硬盘盒的话请先恢复macOS再恢复Windows,避免time machine看到macOS以外的系统/efi引导从而罢工。

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彩色哥=彩色狗
楼主
沙发
本帖最后由 彩色哥=彩色狗 于 2019-10-27 14:42 编辑

沙发留自己,分享下楼主升级SSD的过程。楼主换的SSD是2TB版本的威刚SX8200 Pro,主控是SN2262EN,也就是SN2262升级版。NAND颗粒厂未知,印上了ADATA自己的logo,不过威刚的用料反正一直也还可以。其实我也没想买这么大的,就是亚马逊忽然搞来个猝不及防的特价,约合人民币1600,妈蛋1TB还得一千块,买个2TB多用几年吧。其实看我这16GB内存应该就能猜出来我这电脑是准备用挺久的,当时没选更大的硬盘主要就是因为穷啊,15年的时候选配512GB贵死了,而且看拆解还是能升级的硬盘就没加钱(毕竟,最坏的打算也还能买苹果原装ssd)。
老系统用TM备份,插上新硬盘后大概恢复了1个小时,一共有180GB的数据,外置的希捷4TB 5900转,读取速度还可以,毕竟是个3.5寸的盘。图上的SSD贴了自带的散热片,但是杯具的是太厚了,右上角会突出来一块,虽然拧上螺丝就看不出来了,但按压那块有滋滋滋的金属声听着实在难受,就给拆了。加了转接头后SSD本来就会变厚,离底壳就更近了,正好苹果在上面有石墨导热板,散热比原来还强。
一共是2048GB(2,048,2000...00字节)装了个48GB的Windows玩,反正Windows10也不要钱,不要问我为什么是47.98GB,强迫症的我还在耿耿于怀。
升级了硬盘后妈妈再也不用担心该给哪个分区多分配点空间了。10月27日更新:因为散热片过高楼主的电脑按压ssd位置会有咯吱咯吱的响声,遂拆除散热片换成了散热硅脂,当然这个只是临时解决办法,因为硅脂没有弹性时间长了可能会因为反复形变而形成空气槽,最好还是用散热贴片解决。散热能加最好加,没坏处,不加倒是也不至于损坏SSD,原厂的三星照样也没有散热,主控摸着依然是很热。涂硅脂对平时待机的时候影响很小,摸后壳也感觉不到任何热量,只有硬盘大量读写的时候会发热,所以不用担心会趟大腿。
效果还是明显的,安装前在后壳上摸ssd位置感觉不到什么温度,但是拆了盖子直接摸主控就会发现很热(楼主在做time machine),贴上硅脂后关上盖子没一会那里就变热了,待机时ssd温度(主控)从45变到37,注意istat menu对第三方SSD无效,想看温度需要下载原厂SSD软件(楼主用的威刚只有windows版本)。
附件图片是安装后重新拆下来看看效果的,如果有人想用硅脂,可以先挤一小点,盖好再拿下来看看硅脂被压的是否均匀,然后擦干净再涂第二次,因为每个ssd主控芯片厚度都不一样,转接卡厚度也不一样,楼主需要在中间涂绿豆大小的散热硅脂。注意不要抹开,因为后盖和主控并不能紧紧贴在一起,让后盖自己把硅脂压开最好。


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2019-10-18 15:18
来自 威锋网页版
手机锋友k46msfh
板凳

感觉楼主也可以把论坛里的帖子再整理整理,推荐几款硬盘

2019-10-22 17:50
来自 iPhone 6S
llhawk
地板
对,不如楼主推荐几个硬盘给大家选择一下
2019-10-22 21:04
来自 威锋网页版
彩色哥=彩色狗
楼主
4 楼
原帖中Macrumors的管理员贴出了以下兼容列表,楼主删去了一些国外才有的小牌子
威刚 NVMe SSD : SX6000, SX7000, SX8200
海盗船 NVMe SSD : MP500, MP510
Crucial NVMe SSD : P1
HP NVMe SSD : ex920, ex950
OCZ RD400 (以及东芝 XG3-XG4-XG5-XG5p-XG6 line)
Intel NVMe SSD : 600p, 660p, 760p etc.
金士顿 NVMe SSD : A1000, A2000, KC1000(建议大家别买这个大号U盘牌子)
Samsung NVMe SSD : 960 Evo, 960 Pro, 970 Evo, 970 Pro
西部数据 Black NVMe SSD v1, v2 and v3

当然还有不兼容的:
Samsung PM981
Samsung 950 Pro
Samsung 970 Evo Plus(这个知乎上一个帖子也反映过)

其实看nvme硬盘评测就行,装在mac上也没有什么区别,除了三星的几个不知道为什么不兼容。选个价格能接受性能适中的,因为再快的也跑不满速。
楼主自己用的SX8200 Pro,恢复系统后连续写入速度还能到1200MB/s,买这个SSD主要是因为便宜,970Evo的六折,而且全盘SLC缓存还不会五秒真男人,反正2TB有很多地方能缓存。之前的原装硬盘能跑到700MB/s写入,电脑刚买来的时候是上千的,原装硬盘写入掉速问题是有,不过换完之后也没觉得电脑变快,可能是个0.01和0.02的区别,感觉不到,换SSD主要还是为了空间翻好几倍。个人建议有买顶级SSD的钱不如买个中端SSD然后把容量搞大点,毕竟大多数人没有一次写入个好几十GB这种需求……我拿商用网 插thunderbolt转RJ45,跑测速能到1000Mbps(网线的上限),拿这种网速在steam上队列了三个游戏下载都没感觉到卡,一共写入了80GB,磁盘使用量在70-90MB/s之间,要是塔式Mac的机械硬盘这时候已经没法访问了,安装游戏的时候全都是小文件比较迟吃4k读取,这方面只要是个像样的ssd做的都不错。
2019-10-23 15:13
来自 威锋网页版
查看1条回复
PoisonOff
5 楼

macOS10.14.6是不是修复了休眠问题?

2019-10-25 00:28
来自 iPhone XR
彩色哥=彩色狗
楼主
6 楼

macOS10.14.6是不是修复了休眠问题?

Bootrom确实升级了,但是不确定有没有支持nvme休眠。
2019-10-25 01:11
来自 威锋网页版
拼命战便宜
7 楼

感谢楼主分享

2019-10-25 08:30
来自 iPhone 6S Plus
gobulee
8 楼
推荐两个解决13/14版本休眠问题的方案:
一是自己买工具刷;一是买刷好的芯片往板上插!


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2019-10-25 11:56
来自 威锋网页版
灬月w月灬鸟
9 楼
对彩色哥=彩色狗于2019-10-18 15:17:37在楼主发表的内容评分:人气:+1;
本文大部分资料整理于老外论坛MacRumors,现在中文的信息比较分散,楼主把网上的信息总结一下,希望大家少走弯路。
我自用的电脑是13寸MacBook Pro early 2015,今天刚换的2TB SSD,老的256GB准备买个PCI-E转接卡插到……
这么用心的帖子,不加分天理难容
2019-10-25 12:04
来自 威锋网页版
PoisonOff
10 楼
引用 @彩色哥=彩色狗 的回复
原帖中Macrumors的管理员贴出了以下兼容列表,楼主删去了一些国外才有的小牌子 威刚 NVMe SSD : SX6000, SX7000, SX8200 海盗船 NVMe SSD : MP500, MP510 Crucial NVMe SSD : P1 HP NVMe SSD : ex920, ex950 OCZ RD400 (以及东芝 XG3-XG4-XG5-XG5p-XG6 line) Intel NVMe SSD : 600p, 660p, 760p etc. 金士顿 NVMe SSD : A1000, A2000, KC1000(建议大家别买这个大号U盘牌子) Samsung NVMe SSD : 960 Evo, 960 Pro, 970 Evo, 970 Pro 西部数据 Black NVMe SSD v1, v2 and v3 当然还有不兼容的: Samsung PM981 Samsung 950 Pro Samsung 970 Evo Plus(这个知乎上一个帖子也反映过) 其实看nvme硬盘评测就行,装在mac上也没有什么区别,除了三星的几个不知道为什么不兼容。选个价格能接受性能适中的,因为再快的也跑不满速。 楼主自己用的SX8200 Pro,恢复系统后连续写入速度还能到1200MB/s,买这个SSD主要是因为便宜,970Evo的六折,而且全盘SLC缓存还不会五秒真男人,反正2TB有很多地方能缓存。之前的原装硬盘能跑到700MB/s写入,电脑刚买来的时候是上千的,原装硬盘写入掉速问题是有,不过换完之后也没觉得电脑变快,可能是个0.01和0.02的区别,感觉不到,换SSD主要还是为了空间翻好几倍。个人建议有买顶级SSD的钱不如买个中端SSD然后把容量搞大点,毕竟大多数人没有一次写入个好几十GB这种需求……我拿商用网 插thunderbolt转RJ45,跑测速能到1000Mbps(网线的上限),拿这种网速在steam上队列了三个游戏下载都没感觉到卡,一共写入了80GB,磁盘使用量在70-90MB/s之间,要是塔式Mac的机械硬盘这时候已经没法访问了,安装游戏的时候全都是小文件比较迟吃4k读取,这方面只要是个像样的ssd做的都不错。

请问sx8200支持双系统吗

2019-10-27 12:39
来自 iPhone XR