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Brochage PCIe M.2 — clé B

Le connecteur M.2 clé B est un Socket 2 à 75 positions utilisé pour les modules cellulaires et WWAN, le stockage SATA et les périphériques PCIe. Selon l’hôte, il peut transporter jusqu’à deux lignes PCIe, SATA, l’USB 2.0, l’USB 3.x, une interface UIM/SIM et des signaux de contrôle de la plateforme.

Attention à la compatibilité : la clé B définit la forme du connecteur et son brochage, pas les interfaces réellement câblées par l’hôte. Une carte qui entre mécaniquement peut rester incompatible électriquement. Toujours vérifier la documentation de l’hôte et du module.


Vue d’ensemble du connecteur

PropriétéValeur
FamillePCI Express M.2 / NGFF, Socket 2
EncocheClé B, positions 12 à 19
Contacts75 positions ; 67 contacts électriques avec l’encoche clé B
Usage principalModems WWAN/cellulaires, modules GNSS, SSD SATA et périphériques PCIe
Interfaces possiblesPCIe x1/x2, SATA, USB 2.0, USB 3.x, UIM/SIM, SMBus
Alimentation principale3,3 V ; certains modules peuvent utiliser des contacts d’alimentation compatibles VBAT

Un module de stockage à double encoche B+M peut souvent entrer dans les embases clés B et M. Cette compatibilité mécanique ne garantit pas le câblage de SATA ou PCIe, et un module PCIe B+M reste normalement limité à deux lignes.


Schéma de brochage

Face supérieure — broches impaires

Numérotation des contacts de la face supérieure d’une carte PCIe M.2 clé B

Face inférieure — broches paires

Numérotation des contacts de la face inférieure d’une carte PCIe M.2 clé B

Tableau d’affectation des broches

Les noms des signaux suivent le point de vue de l’hôte : PET est émis par l’hôte vers le module, tandis que PER est reçu par l’hôte depuis le module. Plusieurs contacts reçoivent des fonctions alternatives sélectionnées selon le type de module et l’implémentation de l’hôte.

Code couleur : Alimentation · Masse · USB · PCIe / SATA · Gestion · Contrôle radio / plateforme

Face supérieure

BrocheSignalFonction
1CONFIG_3Configuration du type de module
3 / 5GNDMasse
7 / 9USB_D+ / USB_D−Paire de données USB 2.0
11GNDMasse
12–19Encoche mécanique clé B ; aucun contact
21CONFIG_0Configuration du type de module
23GPIO_11Signal polyvalent de la plateforme
25DPRCommande de réduction dynamique de puissance
27GNDMasse
29 / 31PERn1 / PERp1 ou USB3-Rx− / USB3-Rx+Paire reçue de la ligne PCIe 1 ou paire reçue USB SuperSpeed ; SSIC est une autre affectation historique
33GNDMasse
35 / 37PETn1 / PETp1 ou USB3-Tx− / USB3-Tx+Paire émise de la ligne PCIe 1 ou paire émise USB SuperSpeed ; SSIC est une autre affectation historique
39GNDMasse
41 / 43PERn0 / PERp0 ou SATA-B+ / SATA-B−Paire reçue de la ligne PCIe 0 ou paire reçue SATA de l’hôte
45GNDMasse
47 / 49PETn0 / PETp0 ou SATA-A− / SATA-A+Paire émise de la ligne PCIe 0 ou paire émise SATA de l’hôte
51GNDMasse
53 / 55REFCLKn / REFCLKpHorloge de référence différentielle PCIe
57GNDMasse
59 / 61 / 63 / 65ANTCTL0 / ANTCTL1 / ANTCTL2 / ANTCTL3Signaux de contrôle d’accord d’antenne
67RESET#Réinitialisation du module
69CONFIG_1Configuration du type de module
71 / 73GNDMasse
75CONFIG_2Configuration du type de module

Face inférieure

BrocheSignalFonction
2 / 43.3 VAlimentation principale du module
6FULL_CARD_POWER_OFF#Désactivation de l’alimentation du module complet
8W_DISABLE1#Désactivation de la fonction radio 1
10GPIO_9 / DAS/DSS / LED_1#Fonction polyvalente, activité du stockage, démarrage échelonné ou voyant d’activité
12–19Encoche mécanique clé B ; aucun contact
20 / 22 / 24GPIO_5 / GPIO_6 / GPIO_7Signaux polyvalents de la plateforme
26GPIO_10 / W_DISABLE2#Signal polyvalent ou désactivation de la fonction radio 2
28GPIO_8Signal polyvalent de la plateforme
30UIM_RESETRéinitialisation UIM/SIM
32UIM_CLKHorloge UIM/SIM
34UIM_DATADonnées bidirectionnelles UIM/SIM
36UIM_PWRAlimentation UIM/SIM fournie par le module
38DEVSLPCommande de veille du périphérique SATA
40GPIO_0 / SMB_CLKSignal polyvalent ou horloge SMBus
42GPIO_1 / SMB_DATASignal polyvalent ou données SMBus
44GPIO_2 / ALERT#Signal polyvalent ou alerte du bus de gestion
46 / 48GPIO_3 / GPIO_4Signaux polyvalents de la plateforme
50PERST#Réinitialisation fondamentale PCIe
52CLKREQ#Demande de l’horloge de référence PCIe
54PEWAKE#Demande de réveil PCIe
56 / 58Réservées / non connectéesLaisser non connectées sauf définition contraire de la spécification applicable
60COEX3Contrôle de coexistence radio
62COEX_TXDÉmission de coexistence radio
64COEX_RXDRéception de coexistence radio
66SIM_DETECTDétection de la présence de la carte UIM/SIM
68SUSCLKHorloge de veille optionnelle de 32 kHz
70 / 72 / 743.3 V / VBATAlimentation du module ; l’emploi de VBAT dépend du type de module et de la plateforme

Groupes de signaux

GroupeBrochesRemarques
Alimentation et masse2, 4, 70, 72, 74 et toutes les GNDAlimentation principale 3,3 V, utilisation optionnelle de VBAT et retours de masse
USB 2.07, 9Un lien USB 2.0, souvent utilisé par les modules cellulaires et WWAN
Ligne PCIe 0 / SATA41, 43, 47, 49Paires différentielles partagées ; l’hôte sélectionne le fonctionnement PCIe ou SATA
Ligne PCIe 1 / USB 3.x29, 31, 35, 37Paires différentielles partagées pour une seconde ligne PCIe ou l’USB SuperSpeed
Horloge et contrôle PCIe50, 52–55Reset, demande d’horloge, réveil et horloge de référence 100 MHz
UIM/SIM30, 32, 34, 36, 66Reset, horloge, données, alimentation et détection de la carte SIM
Gestion / GPIO20, 22–26, 28, 40, 42, 44, 46, 48GPIO de plateforme et fonctions SMBus optionnelles
Contrôle radio et antenne6, 8, 59–65Alimentation du module, désactivation radio, accord d’antenne et coexistence
Configuration1, 21, 69, 75Signaux utilisés par l’hôte pour identifier la configuration du module

La ligne PCIe 0 et SATA partagent leurs contacts, tandis que la ligne PCIe 1 et l’USB SuperSpeed partagent un autre groupe. Ces interfaces alternatives ne peuvent pas fonctionner simultanément sur les mêmes contacts.


Caractéristiques électriques

InterfaceValeur / exigence de conception
Alimentation principale3,3 V nominal sur les contacts indiqués ; vérifier si le module exige une implémentation VBAT
Paires PCIe85 Ω différentiels nominaux ; placer les condensateurs de liaison AC côté émetteur selon les exigences PCIe
Horloge PCIeHorloge différentielle de 100 MHz avec l’architecture à horloge commune
Paires SATA100 Ω différentiels nominaux
Paire USB 2.090 Ω différentiels nominaux
Paires USB SuperSpeed90 Ω différentiels nominaux
Interface UIM/SIMLa tension est fournie par le module et dépend de l’implémentation SIM/UIM
E/S de gestion et de contrôleLes niveaux peuvent être de 1,8 V ou 3,3 V ; vérifier chaque fonction dans les deux documentations
Signaux actifs à 0Les noms terminés par # sont actifs à l’état bas

Garder chaque paire haut débit courte, à impédance contrôlée et au-dessus d’un plan de référence continu. Appairer les deux pistes de chaque paire et éviter les vias, les dérivations, les découpes de plan et les changements de couche inutiles.


Orientation du connecteur

  • Les schémas représentent le bord à contacts du module, et non les pastilles soudées de l’embase.
  • La face supérieure, côté composants, porte les broches impaires ; la face inférieure porte les broches paires.
  • La broche 1 se trouve à l’extrémité opposée à la broche 75. L’encoche clé B remplace les positions 12 à 19, près de la broche 1.
  • L’empreinte de l’embase peut sembler inversée par rapport au module. Utiliser l’empreinte PCB recommandée par le fabricant du connecteur.

Câblages courants

Modem cellulaire ou WWAN

  • Relier le 3,3 V, toutes les masses requises, l’USB 2.0 et/ou l’interface PCIe prise en charge par le module.
  • Router les signaux UIM/SIM vers une embase SIM adaptée et suivre les recommandations du fabricant pour les ESD et le placement.
  • Implémenter FULL_CARD_POWER_OFF#, RESET#, W_DISABLE#, les commandes d’antenne et le réveil uniquement avec leurs niveaux logiques spécifiés.

Périphérique ou SSD PCIe x2

  • Router les deux groupes de lignes PCIe, REFCLK, PERST#, CLKREQ# et PEWAKE# selon les exigences de la plateforme.
  • Ne pas utiliser l’USB SuperSpeed simultanément sur les contacts de la ligne 1.

SSD M.2 SATA

  • Utiliser les fonctions SATA alternatives des broches 41, 43, 47 et 49.
  • Implémenter DEVSLP et les signaux CONFIG selon les exigences de l’hôte et du SSD.
  • Vérifier que l’embase accepte SATA ; de nombreuses embases clé B destinées au WWAN exposent plutôt USB et PCIe.

Erreurs fréquentes

  • Supposer que chaque embase clé B accepte simultanément PCIe, SATA, USB et une carte SIM.
  • Insérer un module de stockage B+M dans une embase réservée au WWAN et s’attendre à son fonctionnement.
  • Considérer les dimensions du module, comme 2242 ou 3042, comme l’identifiant de son interface.
  • Utiliser simultanément la ligne PCIe 1 et l’USB SuperSpeed sur leurs contacts partagés.
  • Inverser PET et PER ou SATA A et B en lisant les noms depuis le mauvais point de vue.
  • Inverser l’empreinte ou confondre les numéros des faces supérieure et inférieure.
  • Piloter des signaux de contrôle 1,8 V ou UIM/SIM en 3,3 V sans vérifier leur tolérance.
  • Négliger le courant de crête du modem, l’antenne, les zones d’exclusion RF et les contraintes thermiques.

Connecteurs associés

ConnecteurUsage courantCompatibilité
M.2 clé MStockage NVMe PCIe x4 et SATAUn module de stockage B+M peut entrer, mais un module exclusivement clé M n’entre pas dans une embase clé B
M.2 clé A / A+EConnectivité sans filEncoche et affectation des signaux différentes ; pas directement interchangeable
Mini PCI ExpressAnciens modules cellulaires et sans filConnecteur 52 broches et brochage différents ; un adaptateur actif peut être nécessaire
mSATAAnciens SSD SATABasé sur SATA, mais mécaniquement et électriquement différent du M.2

Toutes les fiches de brochage PCIe M.2

Guide de compatibilité · Clé A · Clé A+E · Clé B · Clé B+A · Clé B+E · Clé B+M · Clé E · Clé M


Spécifications officielles

La spécification PCI-SIG en vigueur et les documentations du connecteur, de l’hôte et du module restent prioritaires sur cette synthèse. Les fonctions optionnelles et alternatives des broches ont évolué entre les révisions M.2.

FAQ

Toutes les embases clé B sont-elles destinées aux modems cellulaires ?

Non. La clé B est courante pour les modules WWAN, mais elle peut aussi accueillir du stockage SATA ou des périphériques PCIe. L’hôte détermine les interfaces câblées.

Peut-on installer un SSD B+M dans une embase clé B ?

Il peut généralement entrer mécaniquement. Il fonctionnera uniquement si l’embase et le SSD partagent la prise en charge de SATA ou PCIe et si le firmware de l’hôte accepte le périphérique.

La clé B fournit-elle un lien PCIe x2 ?

Le brochage permet deux lignes, mais l’hôte peut n’en câbler qu’une ou aucune. Un groupe de lignes est également partagé avec l’USB SuperSpeed.

L’interface SIM est-elle toujours disponible ?

Non. Les contacts UIM/SIM peuvent être inutilisés, et l’embase SIM peut être absente ou routée différemment par la plateforme hôte.

Le connecteur accepte-t-il le branchement à chaud ?

Ne pas le supposer. Mettre la plateforme hors tension avant d’insérer ou de retirer un module, sauf si la documentation de l’équipement autorise explicitement cette opération.