PCHardwarePro » 免費下載 » macOS 上 SSD 的 APFS 和 TRIM：充分利用硬碟效能的完整指南
APFS 是蘋果推出的現代檔案系統，針對 SSD 進行了最佳化，具有動態磁碟區管理、進階加密等功能，效能優於 HFS+。
TRIM 允許系統告知 SSD 哪些區塊不再使用，從而提高寫入速度並延長磁碟機的使用壽命。
macOS 預設在 Apple 的內建 SSD 上啟用 TRIM，並允許您使用 trimforce 在某些第三方 SSD 和相容配置上強制啟用 TRIM。
將固態硬碟與正確配置的 APFS 和 TRIM 結合使用，是保持 Mac 快速穩定運作並最大限度減少儲存損耗的關鍵。
如果你的 Mac 電腦裡使用的是固態硬碟 (SSD)，無論是內建的還是外接的，了解macOS 中 APFS 和 TRIM 支援的工作原理，對於延長硬碟壽命和透過SSD 優化最大限度提升其效能至關重要。這並非簡單的「格式化即用」：在底層，有一個專為固態硬碟設計的現代檔案系統和一系列命令。
本指南將詳細介紹APFS 的定義、它在 macOS 中的管理方式、TRIM（及其 USB 等效功能 UNMAP/UASP）的作用、如何檢查它們是否已啟用，以及您在使用內建和外部 SSD 時應考慮的因素。本指南旨在幫助您在閱讀完後，清楚地了解應使用哪種格式、如何配置它，以及根據磁碟機類型和 macOS 版本有哪些限制。
什麼是 APFS？為什麼它對 macOS 上的 SSD 如此重要？
蘋果的檔案系統APFS（Apple File System，蘋果檔案系統）是 macOS 自 10.13 版本起預設使用的格式，取代了服役超過三十年的 HFS+。 APFS 從一開始就以固態硬碟和快閃記憶體儲存為設計目標，但也相容於傳統的機械硬碟和某些外部裝置。
與傳統檔案系統不同，APFS 在空間管理、檔案複製、加密和快照建立方面效率更高。這使得複製、移動或複製資料時操作更快，存取檔案時延遲更低，並且對故障或意外斷電的復原能力更強。
APFS 的關鍵特性之一是其基於容器的架構。一個 APFS 容器可以容納多個卷，所有這些卷共享可用空間。系統並非為每個分割區預留固定大小的空間，而是按需分配空間，從而更有效地利用磁碟容量。
在安全性方面，APFS 預設包含高級加密選項：它可以加密整個磁碟區、單一文件，甚至元數據，並支援多個金鑰。這與 FileVault 以及 Apple 整合到 macOS 中的其他資料保護機制無縫整合。
對使用者而言，另一個主要優勢是速度：因為在複製檔案時，APFS 主要複製元資料而不是整個內容，「複製和貼上」操作或建立克隆的速度非常快，並且在資料出現差異之前佔用更少的實際空間；這甚至使得將磁碟複製到 SSD 也變得高效。
macOS 上可用的 APFS 格式及其建議用途
在 macOS 的「磁碟工具」中格式化或建立磁碟區時，您可以根據需要選擇不同的 APFS 格式。它們都採用相同的底層技術，但會添加或組合一些功能，例如加密或區分大小寫。
一方面，標準的 APFS 格式未加密且區分大小寫，被大多數家用和專業電腦所採用。如果您追求相容性、簡易性和良好效能，同時又不希望配置過於複雜，那麼 APFS 是最均衡的選擇。
如果您優先考慮安全性，可以選擇加密的 APFS 檔案系統。在這種情況下，磁碟區中的所有內容都會被加密，並使用密碼或您的使用者憑證進行保護。它非常適合筆記型電腦、儲存敏感資訊的外部驅動器，或存在設備被盜或遺失風險的環境。
還有一種區分大小寫的 APFS 變體，在這種變體中，系統會將“Tareas”和“TASEAS”之類的名稱視為不同的資料夾。這種區分非常重要，因為它會影響那些以傳統不區分大小寫方式運行的應用程序，因此通常僅用於技術環境、軟體開發或非常特定的用途。
最後，還有APFS格式，它結合了區分大小寫和加密。這種模式同時應用區分大小寫和加密，專為需要這兩種功能的特定情況而設計（例如，某些需要區分大小寫和高水平資料保護的開發工作流程）。
有趣的是，在同一個 APFS 容器內，每個磁碟區都可以使用不同的格式。例如，您可以擁有一個用於系統的標準 APFS 卷，一個用於個人文件的加密 APFS 卷，以及一個用於開發環境的區分大小寫的文本卷，所有這些卷都共享同一個實體驅動器空間。
在 macOS 上管理 APFS 容器和磁碟區
在現代 macOS 系統中，系統安裝在稱為APFS 磁碟區組的位置上。通常情況下，您會看到兩個主要磁碟區：一個用於存放系統檔案（傳統上稱為“Macintosh HD”），另一個用於存放使用者資料和應用程式（“Macintosh HD - Data”），但名稱可能會因您的配置或語言而異。
將這些磁碟區分組的容器會動態地在這些磁碟區之間指派可用空間。這表示您無需手動為每個磁碟區設定固定大小；APFS 會根據您儲存的內容自動為每個磁碟區分配更多或更少的空間。唯一的限制因素是實體驅動器的總容量。
最好聽的歌曲是？您無法刪除或抹掉正在使用的啟動卷，因為macOS 需要該磁碟區才能正常運作。如果您想完全重新格式化系統磁碟，則必須啟動至復原模式，並按照 Apple 的儲存裝置抹除選項進行操作，同時注意相關的警告和備份。
APFS 檔案系統針對直接連接的內建和外接 SSD（例如透過 Thunderbolt 或 USB 介面）進行了最佳化，但也支援機械硬碟 (HDD) 和一些混合配置。然而，APFS 的真正優勢在於快閃記憶體環境，無論是在速度、可靠性還是高效的空間管理方面，它都表現出色。
APFS 與 macOS 版本和驅動器類型的兼容性
APFS檔案系統自macOS 10.13版本起正式引入，因此所有運行macOS High Sierra或更高版本的Mac電腦均可使用。實際上，內建固態硬碟或快閃記憶體的電腦受益最大，尤其是在macOS Mojave及更高版本中；如果您需要升級到macOS，請參閱完整指南。
在某些情況下，當升級至 macOS High Sierra 或更高版本時，系統可能不會自動將磁碟轉換為 APFS 格式，尤其是在使用機械硬碟或 Fusion Drive 的情況下。因此，如果您是從舊版本升級，建議您檢查啟動磁碟區實際使用的格式。
需要注意的是，APFS 主要針對純 SSD 硬碟設計。雖然它也能運行在 HDD 硬碟上，但體驗並非總是最佳，您可能會注意到資源消耗增加，或者某些操作不如在原生 SSD 上流暢。對於 Fusion Drive，其支援則更為有限，並且會根據 macOS 版本逐步推出。
將磁碟區轉換為 APFS 檔案系統時，macOS 會警告您，該磁碟區將無法在不支援此檔案系統的舊版 macOS 系統中使用。這尤其會影響從舊備份恢復數據，或嘗試使用 High Sierra 之前的系統啟動 Mac。
在進行轉換之前，請務必先進行備份，例如使用 Time Machine，因為轉換過程會對檔案系統進行重大變更。雖然蘋果在設計時力求穩健，但如果在轉換過程中發生斷電或意外故障，如果沒有備份，您的資料仍可能受損。
如何在配備固態硬碟的 Mac 上檢查並啟用 APFS 檔案系統
如果您的 Mac 相容於 macOS High Sierra 或更高版本，則很可能已經在使用 APFS 檔案系統，但這並非絕對。檢查起來很簡單，如有必要，您可以使用「磁碟工具」在 macOS 復原模式下手動轉換磁碟。
第一步是確保您的電腦能夠運行正確版本的 macOS。在左上角的選單中，點擊蘋果圖標，即可查看「關於本機」，其中會顯示您的 Mac 型號以及您目前使用的作業系統的確切版本。
如果您的 Mac 支援 High Sierra 或更高版本，並且您已經在使用這些版本之一，則需要考慮磁碟機的類型。 APFS 專為純 SSD 而設計，因此不建議用於傳統的機械硬碟或混合了機械硬碟和快閃記憶體的 Fusion Drive 配置，因為這樣無法充分發揮其優勢，並且可能會出現效能瓶頸。
在進行任何格式變更或轉換之前，建議先進行完整備份。雖然 APFS 轉換過程在實踐中已被證明非常可靠，但總是有可能出現問題，例如斷電、電池沒電或任何其他導致硬碟處於不一致狀態的意外事件。
若要手動將磁碟轉換為 APFS 格式，您必須將 Mac 重新啟動至復原模式。方法是重新啟動電腦，然後按住Command + R鍵，直到出現 macOS 實用工具。在實用工具中，您可以開啟“磁碟工具”，選擇內部磁碟，然後使用“編輯”功能表中出現的 APFS 轉換選項。
如果選單中的「轉換為 APFS」選項處於啟動狀態，則表示您的磁碟區仍使用舊版檔案系統，可以執行此操作。但是，如果該選項呈灰色，則表示該磁碟區已使用 APFS 檔案系統，無需執行任何其他操作，因為新版檔案系統已在使用中。
在此過程中，macOS 會顯示與舊版向後相容性的警告以及預計轉換時間。根據硬碟容量和資料量，此操作可能需要相當長的時間，因為它涉及對底層檔案系統的複雜轉換，並且必須保留所有檔案。
什麼是 TRIM？為什麼它對固態硬碟 (SSD) 至關重要？
TRIM 是 ATA 標準中定義的一項命令，它允許作業系統通知 SSD 哪些資料塊不再使用。這樣，當需要寫入新資訊時，硬碟就可以準備好這些資料區塊以供重新使用，而不是累積那些被標記為已刪除但仍物理存在的殘留資料。
如何修復智慧電視上的 Netflix 錯誤？固態硬碟 (SSD) 的工作原理與機械硬碟不同：它們不能直接覆蓋寫入單一資料區塊；相反，它們需要先擦除整個快閃記憶體頁面。由於 TRIM 技術和用於收集未使用資料的內部機制，SSD 可以預先執行這些清理任務，從而優化寫入速度並減少儲存單元的損耗。
這意味著中長期性能更佳，防止固態硬碟在高強度使用後速度下降，並透過減少不必要的寫入和擦除操作來延長硬碟壽命。如果沒有 TRIM 功能，硬碟控制器就無法準確了解作業系統仍在使用哪些資料；此外，您可以使用免費工具來檢查固態硬碟的健康狀況。
在儲存生態系統中，TRIM 主要應用於透過 ATA 或 SATA 介面連接的 SSD，其功能已逐漸擴展到其他儲存類型和抽象層。並非所有儲存設備都支援 TRIM；事實上，許多快閃記憶體設備（例如 U 盤或 SD 卡）在桌面系統中實際上並不支援 TRIM 。
TRIM 指令與內部垃圾回收機制的結合，使得固態硬碟即使在頻繁的資料寫入和清空過程中也能保持穩定的效能。因此，作業系統在使用固態硬碟時啟用此功能至關重要。
根據磁碟機類型（內建、外接和其他媒體）的不同，是否支援 TRIM 指令
並非所有儲存設備都能以相同的方式受益於 TRIM 功能。對於內建 SSD，通常支援完全透明，而對於外接硬碟和其他閃存介質，由於額外的控制器和協定層，情況則要複雜得多。
一般來說，現代內建 SSD 都接受 TRIM 命令，Windows 和 macOS 等作業系統預設啟用這些命令，尤其是對於製造商擁有的驅動器（例如，焊接在或整合到最新 Mac 中的 SSD）。
對於外部固態硬碟，如果它們透過適配器或硬碟盒連接，且該適配器或硬碟盒正確實現了必要的 SCSI 擴展，並且作業系統能夠將這些擴展轉換為 TRIM 命令，則可以獲得支援。在這種情況下，SCSI/USB 世界中 TRIM 的功能等效項稱為UNMAP 或 UAS/UASP（USB 連接 SCSI），系統控制器負責將這些請求轉換為硬碟可以理解的命令。
在其他裝置（例如 USB 隨身碟、microSD 卡、SD 卡、CFast 卡、CompactFlash 卡或 CFexpress 卡）上，情況則有所不同。儘管其中一些技術可能在內部受益於類似的機制，但TRIM 並未在作業系統層面公開，因此實際上，從使用者的角度來看，這些設備被認為缺乏 TRIM 支援。
這就解釋了為什麼在許多相容性清單中，你會看到只有固態硬碟（包括內建和某些外接硬碟）被列為支援 TRIM 功能，而所有其他快閃記憶體媒體都被明確標記為「不支援」。在決定使用哪種類型的驅動器來儲存關鍵資料或安裝作業系統時，這一點需要牢記。
Windows 中的 TRIM 功能以及 SSD 專用工具
在 Windows 環境下，系統在 Windows 10 和 Windows 11 等較新版本中，只要偵測到相容的 SSD，就會預設啟用 TRIM 功能。但是，也可以使用系統自帶的 fsutil 工具透過命令列來驗證 TRIM 支援狀態。
以管理員權限開啟命令提示字元窗口，您可以執行特定命令來顯示 NTFS 和 ReFS（微軟的彈性檔案系統）的 `DisableDeleteNotify` 值。如果 NTFS 的值為 0，則表示該檔案系統的 SSD 已啟用 TRIM；如果值為 1，則表示已停用 TRIM。
對於 ReFS 檔案系統，類似的值也指示是否啟用了 TRIM 支援。系統通常會在偵測到 NTFS 或 ReFS 磁碟區位於固態硬碟上時自動啟用 TRIM，因此使用者通常無需手動調整，除非在非常特殊的情況下。
此外，一些固態硬碟製造商會為使用者提供專門的實用程式來管理和最佳化硬碟。例如，某些品牌提供的控制面板允許使用者手動執行 TRIM 命令、更新韌體以及進行診斷測試。這些工具通常僅限於 Windows 環境，不直接支援 macOS。
需要注意的是，雖然這些應用程式可以簡化進階的固態硬碟管理，但它們並不能取代正確的作業系統配置。如果系統沒有定期發送 TRIM 命令，即使偶爾使用外部工具強制發送，也無法彌補根本性的設定錯誤。
macOS 上的 TRIM：預設狀態和驗證
在 macOS 系統中，TRIM 功能在使用蘋果內建硬碟時表現得非常簡單直接。當 Mac 安裝了官方 SSD 固態硬碟後，系統會自動啟用 TRIM 功能，無需使用者乾預，其目的正是為了確保長期最佳的儲存效能。
Microsoft Forms：建立調查和問卷的完整指南若要檢查您的 Mac 是否啟用了 TRIM 功能，您可以存取系統報表。點擊蘋果圖示並選擇「Mac 資訊」選項，即可查看詳細的硬體列表，包括儲存和連接類型（例如，SATA、NVMe 等）。
在該報告中，如果您選擇感興趣的儲存設備，您會找到一行訊息，指示TRIM 支援是否已啟用。這些資訊對於了解系統是否能正確管理 SSD 的釋放區塊至關重要。
對於第三方內建固態硬碟（非蘋果工廠預裝），macOS 的處理方式通常較為保守。以往，系統只會自動為自家硬碟啟用 TRIM 功能，而對其他廠商的內建固態硬碟則預設為停用，除非使用者手動強制啟用。
對於格式化為 APFS 的外接 USB SSD，如果滿足相應的驅動程式和協定條件，macOS 可以啟用 TRIM 功能，但並非所有硬碟盒或 USB 轉接器都提供必要的支援。在這種情況下，相容性取決於硬體本身以及系統如何識別它。
如何使用 trimforce 在 macOS 上手動啟用 TRIM
對於預設未啟用 TRIM 功能的系統，Apple 提供了一個名為trimforce的命令列工具。此工具可讓您強制系統在未自動設定 TRIM 功能的 SSD 上啟用此功能，例如某些安裝在舊款機型中的第三方硬碟。
此步驟包括開啟 macOS 終端應用程序，並以管理員權限執行特定命令。使用 `sudo` 關鍵字時，系統會提示您輸入使用者密碼，以確認您確實要進行影響電腦底層操作的變更。
TRIM 啟動指令啟動後，macOS 會顯示一系列警告，說明在未經認證的磁碟機上啟用 TRIM 功能，理論上可能會導致某些不完全符合規範的 SSD 出現問題。這種情況雖然不常見，但蘋果明確指出，用戶需自行承擔風險。
如果您接受這些條款，當系統詢問您是否真的要啟用 TRIM 功能時，您需要按 Y 鍵確認，然後表示您同意 Mac 自動重新啟動以套用變更。系統將重啟，重新啟動後，符合條件的驅動器將啟用 TRIM 功能。
重新啟動後，您可以返回系統報告，像之前一樣確認相關 SSD 的 TRIM 支援部分是否設定為「是」。這可以確認命令已正確執行，並且macOS 現在正在協助該磁碟機管理已擦除的資料區塊。
務必僅在了解其後果並擁有近期備份的情況下使用 TRIM 功能，因為修改系統儲存行為並非易事。即便如此，在實踐中，許多用戶已成功在第三方 SSD 上啟用 TRIM 功能，尤其是在升級到現代硬碟的舊款 Mac 上，且未出現任何問題。
在 Mac 上格式化並使用 APFS 驅動器
隨著儲存技術的演進，檔案系統的更新也變得至關重要。 APFS 正是蘋果公司為了滿足這項需求而創建的，旨在讓macOS 能夠充分利用固態硬碟 (SSD)和其他固態儲存裝置的優勢。
當您想在 Mac 上將硬碟（無論是內建硬碟還是外接硬碟）格式化為 APFS 時，請務必考慮您使用的 macOS 版本。雖然 APFS 在現代系統中得到全面支持，但在非常舊的版本中，它可能會佔用更多資源甚至完全不可用，因此您應該在「關於本機」功能表中檢查相容性。
確認您的 macOS 版本相容後，您可以使用「磁碟工具」抹掉磁碟機並選擇 APFS 作為格式。您也可以根據您計劃如何使用該磁碟或分割區，決定是否加密磁碟區或啟用區分大小寫。
格式化後，系統將開始利用 APFS 的各項特性：容器內共用空間、快照建立、改進的目錄管理以及更快的大量檔案處理速度。所有這些特性，再加上SSD 上正確配置的 TRIM 支持，即使硬碟接近最大容量，也能確保非常流暢的性能。
如果你之前使用的是較舊的檔案系統，現在決定在一台加裝了固態硬碟的老式Mac電腦上遷移到APFS檔案系統，你會發現電腦的使用體驗截然不同。高速硬碟、現代檔案系統以及TRIM支援的組合，幾乎能讓許多原本運轉緩慢、難以應付現代工作負載的電腦煥發新生。
了解 macOS 中 APFS、TRIM 和不同驅動器類型的工作原理，讓您在管理 SSD 和盡可能高效地配置系統方面佔據優勢。透過正確的格式化、啟用 TRIM 支援以及良好的捲規劃和備份，您的 Mac 可以在未來幾年內充分發揮固態儲存的潛力。
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