Brochage PCIe M.2 — clé M
Le connecteur M.2 clé M est un Socket 3 à 75 positions, principalement destiné aux modules de stockage. Il peut transporter jusqu’à quatre lignes PCIe pour les périphériques NVMe ou un lien SATA, ainsi que l’alimentation 3,3 V et des signaux de gestion de la plateforme.
Attention à la compatibilité : la clé M définit la forme du connecteur et son brochage, pas l’interface, la génération PCIe, le nombre de lignes ni la longueur de module réellement pris en charge par l’hôte. Toujours vérifier la documentation de l’hôte et du SSD.
Vue d’ensemble du connecteur
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Famille | PCI Express M.2 / NGFF, Socket 3 |
| Encoche | Clé M, positions 59 à 66 |
| Contacts | 75 positions ; 67 contacts électriques avec l’encoche clé M |
| Usage principal | SSD NVMe PCIe et SSD SATA |
| Interfaces possibles | PCIe x1, x2 ou x4 ; SATA |
| Alimentation principale | 3,3 V |
Une embase clé M sert couramment au stockage NVMe, mais la clé seule ne garantit pas la prise en charge de NVMe ou de SATA. Un module à double encoche B+M peut entrer mécaniquement, mais il reste normalement limité aux interfaces et aux deux lignes PCIe disponibles sur ce module.
Schéma de brochage
Face supérieure — broches impaires
Face inférieure — broches paires
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. Les noms SATA sont indiqués comme fonctions alternatives de la ligne PCIe 0.
Code couleur : Alimentation · Masse · PCIe / SATA · Bus de gestion · Contrôle de plateforme
Face supérieure
| Broche | Signal | Fonction |
|---|---|---|
| 1 / 3 | GND | Masse |
| 5 / 7 | PERn3 / PERp3 | Ligne PCIe 3, paire reçue par l’hôte |
| 9 | GND | Masse |
| 11 / 13 | PETn3 / PETp3 | Ligne PCIe 3, paire émise par l’hôte |
| 15 | GND | Masse |
| 17 / 19 | PERn2 / PERp2 | Ligne PCIe 2, paire reçue par l’hôte |
| 21 | GND | Masse |
| 23 / 25 | PETn2 / PETp2 | Ligne PCIe 2, paire émise par l’hôte |
| 27 | GND | Masse |
| 29 / 31 | PERn1 / PERp1 | Ligne PCIe 1, paire reçue par l’hôte |
| 33 | GND | Masse |
| 35 / 37 | PETn1 / PETp1 | Ligne PCIe 1, paire émise par l’hôte |
| 39 | GND | Masse |
| 41 / 43 | PERn0 / PERp0 ou SATA-B+ / SATA-B− | Paire reçue de la ligne PCIe 0 ou paire reçue SATA de l’hôte |
| 45 | GND | Masse |
| 47 / 49 | PETn0 / PETp0 ou SATA-A− / SATA-A+ | Paire émise de la ligne PCIe 0 ou paire émise SATA de l’hôte |
| 51 | GND | Masse |
| 53 / 55 | REFCLKn / REFCLKp | Horloge de référence différentielle PCIe |
| 57 | GND | Masse |
| 59–66 | — | Encoche mécanique clé M ; aucun contact |
| 67 | Réservée / non connectée | Laisser non connectée sauf définition contraire de la spécification applicable |
| 69 | PEDET | Détection de l’interface : reliée à la masse par un module SATA et laissée ouverte par un module PCIe |
| 71 / 75 | GND | Masse |
| 73 | GND ou VIO_CFG | Masse dans l’affectation classique ; configuration optionnelle de la tension d’E/S dans les révisions compatibles |
Face inférieure
| Broche | Signal | Fonction |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | Alimentation principale du module |
| 6 | PWRDIS ou non connectée | Désactivation optionnelle de l’alimentation ; disponibilité selon la révision de la spécification |
| 8 | PLN# ou non connectée | Signal optionnel de notification de la plateforme |
| 10 | DAS/DSS# / LED_1# | Activité du périphérique, désactivation du démarrage échelonné ou voyant d’activité |
| 12 / 14 / 16 / 18 | 3.3 V | Alimentation principale du module |
| 20 | Réservée / non connectée | Laisser non connectée sauf définition contraire de la spécification applicable |
| 22 | VIO 1.8 V ou non connectée | Alimentation optionnelle des E/S de gestion |
| 24 / 26 / 28 | Réservées / non connectées | Laisser non connectées sauf définition contraire de la spécification applicable |
| 30 | PLA_S3# ou non connectée | Signal optionnel d’état de veille de la plateforme |
| 32 | Réservée / non connectée | Peut recevoir une fonction optionnelle dans les spécifications récentes |
| 34 / 36 | USB_D+ / USB_D− ou non connectées | Paire USB 2.0 optionnelle dans les implémentations compatibles |
| 38 | DEVSLP | Commande de veille du périphérique SATA ; peut recevoir une autre fonction avec une interface optionnelle |
| 40 | SMB_CLK | Horloge SMBus |
| 42 | SMB_DATA | Données SMBus |
| 44 | ALERT# | Alerte du bus de gestion |
| 46 / 48 | Réservées / non connectées | Laisser non connectées sauf définition contraire de la spécification applicable |
| 50 | PERST# | Réinitialisation fondamentale PCIe |
| 52 | CLKREQ# | Demande de l’horloge de référence PCIe |
| 54 | PEWAKE# | Demande de réveil PCIe |
| 56 / 58 | Réservées / non connectées | Laisser non connectées sauf définition contraire de la spécification applicable |
| 59–66 | — | Encoche mécanique clé M ; aucun contact |
| 68 | SUSCLK | Horloge de veille optionnelle |
| 70 / 72 / 74 | 3.3 V | Alimentation principale du module |
Groupes de signaux
| Groupe | Broches | Remarques |
|---|---|---|
| Alimentation et masse | 2, 4, 12, 14, 16, 18, 70, 72, 74 et toutes les GND | Alimentation principale 3,3 V et retours de masse |
| Ligne PCIe 0 / SATA | 41, 43, 47, 49 | Paires différentielles partagées ; l’hôte sélectionne le fonctionnement PCIe ou SATA |
| Lignes PCIe 1 à 3 | 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 25, 29, 31, 35, 37 | Trois lignes PCIe supplémentaires pour un lien x4 |
| Horloge et contrôle PCIe | 50, 52–55 | Reset, demande d’horloge, réveil et horloge de référence 100 MHz |
| Bus de gestion | 40, 42, 44 | Horloge, données et alerte SMBus |
| Contrôle du stockage / de la plateforme | 6, 8, 10, 30, 38, 68, 69 | Fonctions optionnelles d’alimentation, notification, activité, veille et détection d’interface |
La ligne PCIe 0 et SATA sont des fonctions alternatives sur les mêmes contacts. Un module ne peut pas les utiliser simultanément.
Caractéristiques électriques
| Interface | Valeur / exigence de conception |
|---|---|
| Alimentation principale | 3,3 V nominal sur tous les contacts d’alimentation indiqués |
| Paires PCIe | 85 Ω différentiels nominaux ; placer les condensateurs de liaison AC côté émetteur selon les exigences PCIe |
| Horloge PCIe | Horloge différentielle de 100 MHz avec l’architecture à horloge commune |
| Paires SATA | 100 Ω différentiels nominaux |
| E/S de gestion et de contrôle | Le niveau logique dépend du signal et de la révision de la spécification ; vérifier la compatibilité 1,8 V / 3,3 V |
| Signaux actifs à 0 | Les noms terminés par # sont actifs à l’état bas |
| Broches réservées / optionnelles | Ne pas les connecter sans vérifier la spécification M.2 en vigueur et les documentations des deux appareils |
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 M remplace les positions 59 à 66, près de la broche 75.
- L’empreinte de l’embase peut sembler inversée par rapport au module. Utiliser l’empreinte PCB recommandée par le fabricant du connecteur.
Câblages courants
SSD NVMe PCIe x4
- Router les lignes 0 à 3, REFCLK, PERST#, CLKREQ# et PEWAKE# selon les exigences de la plateforme.
- Relier chaque contact 3,3 V et chaque masse spécifiés ; dimensionner l’alimentation pour le courant de crête et les limites thermiques du SSD.
- Vérifier la génération PCIe, les règles de bifurcation et la prise en charge du démarrage par l’hôte.
SSD PCIe x2 ou à double encoche B+M
- Router uniquement les groupes de lignes implémentés par l’hôte et le module.
- Une carte B+M peut entrer dans une embase clé M, mais cette compatibilité mécanique n’ajoute pas les lignes absentes et ne garantit pas NVMe.
SSD M.2 SATA
- Utiliser les fonctions SATA alternatives des broches 41, 43, 47 et 49.
- Implémenter PEDET et DEVSLP selon les exigences de l’hôte et du SSD.
- Vérifier que l’embase accepte SATA ; de nombreuses embases clé M récentes sont exclusivement PCIe.
Erreurs fréquentes
- Supposer que chaque embase clé M accepte à la fois NVMe/PCIe et SATA.
- Croire que les dimensions M.2, comme 2230, 2242, 2260 ou 2280, définissent l’interface électrique.
- Router quatre lignes PCIe lorsque l’hôte ou le module n’en prend en charge qu’une ou deux.
- Inverser PET et PER en lisant les noms depuis le point de vue du module au lieu de celui de l’hôte.
- Inverser l’empreinte ou confondre les numéros des faces supérieure et inférieure.
- Utiliser un même niveau logique générique pour tous les signaux de gestion et de contrôle.
- Connecter des broches réservées d’après une implémentation M.2 ancienne ou différente.
- Négliger le courant de crête, la circulation d’air ou la limitation thermique du SSD.
Connecteurs associés
| Connecteur | Usage courant | Compatibilité |
|---|---|---|
| M.2 clé B / B+M | SATA, WWAN, PCIe x1/x2 | Un module de stockage B+M peut entrer dans une embase clé M, mais reste limité par ses propres contacts et interfaces |
| M.2 clé A / A+E | Connectivité sans fil | Encoche et brochage différents ; pas interchangeable avec la clé M |
| U.2 / U.3 | Stockage NVMe d’entreprise câblé | Connecteur et alimentation différents ; un adaptateur approprié est nécessaire |
| Connecteur SATA | Stockage SATA 2,5 pouces | Même protocole SATA lorsqu’il est pris en charge, mais alimentation et connecteur physique différents |
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
- Présentation de la spécification PCI Express M.2 — PCI-SIG
- Spécifications PCI Express — PCI-SIG
- Spécifications NVM Express — NVM Express
- Spécifications Serial ATA — SATA-IO
FAQ
Tous les SSD clé M utilisent-ils NVMe ?
Non. La clé M peut transporter PCIe/NVMe ou SATA. L’embase et le module doivent prendre en charge la même interface.
Peut-on installer un SSD B+M dans une embase clé M ?
Il peut généralement entrer mécaniquement. Le fonctionnement nécessite toujours une interface commune et un module PCIe B+M n’expose normalement pas plus de deux lignes PCIe.
La clé M fournit-elle toujours un lien PCIe x4 ?
Non. Le brochage permet quatre lignes, mais l’hôte peut en câbler moins et le module peut en utiliser moins.
La génération PCIe et la version NVMe dépendent-elles de la clé ?
Non. La clé n’indique ni la génération PCIe ni la révision NVMe. Vérifier les caractéristiques de l’hôte et du SSD.
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.