Piedinatura PCIe M.2 con chiave M
M.2 con chiave M è un connettore Socket 3 a 75 posizioni destinato soprattutto alle unità di archiviazione. Può offrire fino a quattro lane PCIe per dispositivi NVMe oppure un collegamento SATA, insieme all'alimentazione a 3.3 V e ai segnali di gestione della piattaforma.
Avvertenza sulla compatibilità: la chiave M descrive la forma del connettore e l'assegnazione dei pin, non l'interfaccia, la generazione PCIe, il numero di lane o la lunghezza del modulo effettivamente supportati dall'host.
Panoramica del connettore
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Famiglia del connettore | PCI Express M.2 / NGFF, Socket 3 |
| Intaglio | Chiave M, posizioni 59 a 66 |
| Contatti | 75 posizioni; 67 contatti elettrici con l'intaglio della chiave M |
| Impiego principale | SSD PCIe NVMe e SSD SATA |
| Possibili interfacce host | PCIe x1, x2 o x4; SATA |
| Alimentazione principale | 3.3 V |
Un socket con chiave M è comunemente usato per unità NVMe, ma la sola chiave non garantisce il supporto NVMe o SATA. Un modulo con doppia chiave B+M può entrare meccanicamente, pur restando normalmente limitato alle interfacce e alle due lane PCIe disponibili sul modulo.
Schema della piedinatura
Lato superiore: pin dispari
Lato inferiore: pin pari
Tabella delle assegnazioni dei pin
I nomi dei segnali seguono la prospettiva dell'host o della piattaforma: PET è trasmesso dall'host verso il modulo, mentre PER è ricevuto dall'host dal modulo. I segnali SATA sono indicati come funzioni alternative sulla lane PCIe 0.
Legenda colori: Alimentazione · Massa · PCIe / SATA · Bus di gestione · Controllo della piattaforma
Lato superiore
| Pin | Segnale | Funzione |
|---|---|---|
| 1 / 3 | GND | Massa |
| 5 / 7 | PERn3 / PERp3 | Lane PCIe 3, coppia ricevuta dall'host |
| 9 | GND | Massa |
| 11 / 13 | PETn3 / PETp3 | Lane PCIe 3, coppia trasmessa dall'host |
| 15 | GND | Massa |
| 17 / 19 | PERn2 / PERp2 | Lane PCIe 2, coppia ricevuta dall'host |
| 21 | GND | Massa |
| 23 / 25 | PETn2 / PETp2 | Lane PCIe 2, coppia trasmessa dall'host |
| 27 | GND | Massa |
| 29 / 31 | PERn1 / PERp1 | Lane PCIe 1, coppia ricevuta dall'host |
| 33 | GND | Massa |
| 35 / 37 | PETn1 / PETp1 | Lane PCIe 1, coppia trasmessa dall'host |
| 39 | GND | Massa |
| 41 / 43 | PERn0 / PERp0 oppure SATA-B+ / SATA-B− | Lane PCIe 0, coppia ricevuta dall'host, oppure coppia di ricezione SATA dell'host |
| 45 | GND | Massa |
| 47 / 49 | PETn0 / PETp0 oppure SATA-A− / SATA-A+ | Lane PCIe 0, coppia trasmessa dall'host, oppure coppia di trasmissione SATA dell'host |
| 51 | GND | Massa |
| 53 / 55 | REFCLKn / REFCLKp | Clock di riferimento differenziale PCIe |
| 57 | GND | Massa |
| 59–66 | — | Intaglio meccanico della chiave M; nessun contatto |
| 67 | Riservato / non collegare | Lascialo scollegato, salvo diversa indicazione nella specifica applicabile |
| 69 | PEDET | Rilevamento dell'interfaccia da parte dell'host: collegato a massa da un modulo SATA e lasciato aperto da un modulo PCIe |
| 71 / 75 | GND | Massa |
| 73 | GND oppure VIO_CFG | Massa nell'assegnazione convenzionale; configurazione opzionale della tensione I/O nelle revisioni che la supportano |
Lato inferiore
| Pin | Segnale | Funzione |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | Alimentazione principale del modulo |
| 6 | PWRDIS o nessun collegamento | Controllo opzionale della disattivazione dell'alimentazione; la disponibilità dipende dalla revisione delle specifiche |
| 8 | PLN# o nessun collegamento | Segnale di notifica della piattaforma opzionale |
| 10 | DAS/DSS# / LED_1# | Attività dell'unità, disabilitazione dell'avvio scaglionato o LED di attività |
| 12 / 14 / 16 / 18 | 3.3 V | Alimentazione principale del modulo |
| 20 | Riservato / non collegare | Lascialo scollegato, salvo diversa indicazione nella specifica applicabile |
| 22 | VIO 1.8 V o nessun collegamento | Alimentazione I/O di gestione opzionale |
| 24 / 26 / 28 | Riservati / non collegare | Lasciali scollegati, salvo diversa indicazione nella specifica applicabile |
| 30 | PLA_S3# o nessun collegamento | Segnale opzionale dello stato di sospensione della piattaforma |
| 32 | Riservato / non collegare | Può essere assegnato a interfacce opzionali nelle revisioni più recenti |
| 34 / 36 | USB_D+ / USB_D− o nessun collegamento | Coppia dati USB 2.0 opzionale nelle implementazioni che la supportano |
| 38 | DEVSLP | Comando di sospensione dell'unità SATA; può avere un'altra assegnazione con un'interfaccia opzionale |
| 40 | SMB_CLK | Clock SMBus |
| 42 | SMB_DATA | Dati SMBus |
| 44 | ALERT# | Avviso del bus di gestione |
| 46 / 48 | Riservati / non collegare | Lasciali scollegati, salvo diversa indicazione nella specifica applicabile |
| 50 | PERST# | Reset fondamentale PCIe |
| 52 | CLKREQ# | Richiesta del clock di riferimento PCIe |
| 54 | PEWAKE# | Richiesta di riattivazione PCIe |
| 56 / 58 | Riservati / non collegare | Lasciali scollegati, salvo diversa indicazione nella specifica applicabile |
| 59–66 | — | Intaglio meccanico della chiave M; nessun contatto |
| 68 | SUSCLK | Clock di sospensione opzionale |
| 70 / 72 / 74 | 3.3 V | Alimentazione principale del modulo |
Gruppi di segnale
| Gruppo | Pin | Note |
|---|---|---|
| Alimentazione e massa | 2, 4, 12, 14, 16, 18, 70, 72, 74 e tutti i pin GND | Alimentazione principale a 3.3 V e ritorni di massa |
| Lane PCIe 0 / SATA | 41, 43, 47, 49 | Coppie differenziali condivise; l'host sceglie il funzionamento PCIe o SATA |
| Lane PCIe 1–3 | 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 25, 29, 31, 35, 37 | Tre lane PCIe aggiuntive per un collegamento x4 |
| Clock e controllo PCIe | 50, 52–55 | Reset, richiesta di clock, riattivazione e clock di riferimento a 100 MHz |
| Bus di gestione | 40, 42, 44 | Clock, dati e avviso SMBus |
| Controllo dell'unità / piattaforma | 6, 8, 10, 30, 38, 68, 69 | Segnali opzionali di alimentazione, notifica, attività, sospensione e rilevamento dell'interfaccia |
La lane PCIe 0 e SATA sono funzioni alternative sugli stessi contatti. Un modulo non può usarle contemporaneamente.
Specifiche elettriche
| Interfaccia | Valore o requisito di progetto |
|---|---|
| Alimentazione principale | 3.3 V nominali su tutti i contatti di alimentazione previsti |
| Coppie PCIe | Impedenza differenziale nominale 85 Ω; inserisci condensatori di accoppiamento AC su ogni trasmettitore secondo la specifica PCIe |
| Clock di riferimento PCIe | Clock differenziale a 100 MHz con architettura a clock comune |
| Coppie SATA | Impedenza differenziale nominale 100 Ω |
| I/O di gestione e controllo | Il livello logico dipende dal segnale e dalla revisione della specifica; verifica la compatibilità a 1.8 V / 3.3 V |
| Segnali attivi a livello basso | I nomi che terminano con # indicano segnali attivi a livello basso |
| Pin riservati o opzionali | Non collegarli senza verificare la specifica M.2 vigente e le schede tecniche di entrambi i dispositivi |
Mantieni corta ogni coppia ad alta velocità, controllane l'impedenza e instradala su un piano di riferimento continuo. Pareggia le lunghezze delle due piste di ogni coppia ed evita via, stub, interruzioni del piano e cambi di strato non necessari.
Orientamento del connettore
- Gli schemi mostrano il bordo dei contatti del modulo, non le piazzole di saldatura del socket.
- Il lato superiore, con i componenti, porta i pin dispari; il lato inferiore porta i pin pari.
- Il pin 1 è all'estremità opposta al pin 75. L'intaglio della chiave M sostituisce le posizioni 59–66 vicino al pin 75.
- L'impronta del socket può apparire speculare rispetto al modulo. Segui l'impronta PCB raccomandata dal produttore del connettore.
Configurazioni di cablaggio comuni
SSD NVMe PCIe x4
- Instrada le lane da 0 a 3, REFCLK, PERST#, CLKREQ# e PEWAKE# come richiesto dalla piattaforma.
- Collega tutti i contatti di alimentazione a 3.3 V e di massa previsti; dimensiona l'alimentazione per la corrente di picco e i limiti termici dell'unità.
- Verifica la generazione PCIe supportata dall'host, le regole di biforcazione e il supporto all'avvio.
SSD PCIe x2 o con chiave B+M
- Instrada solo i gruppi di lane implementati sia dall'host sia dal modulo.
- Una scheda con chiave B+M può entrare in un socket con chiave M, ma la compatibilità meccanica non aggiunge lane mancanti né garantisce il supporto NVMe.
SSD M.2 SATA
- Usa le funzioni SATA alternative sui pin 41, 43, 47 e 49.
- Implementa PEDET e DEVSLP come richiesto dall'host e dall'unità.
- Verifica che il socket supporti SATA; molti socket moderni con chiave M supportano solo PCIe.
Errori comuni
- Presumere che ogni socket con chiave M supporti sia NVMe/PCIe sia SATA.
- Presumere che le dimensioni delle schede M.2, come 2230, 2242, 2260 o 2280, identifichino l'interfaccia elettrica.
- Instradare tutte e quattro le lane PCIe quando host o modulo supportano solo x1 o x2.
- Scambiare PET e PER leggendo i nomi dei segnali dalla prospettiva del modulo anziché da quella dell'host.
- Specchiare l'impronta o confondere i numeri dei contatti dei lati superiore e inferiore.
- Usare la stessa tensione logica per tutti i segnali di gestione e controllo senza verificarli.
- Collegare pin riservati in base a un'implementazione M.2 precedente o non pertinente.
- Ignorare la corrente di picco dell'SSD, il flusso d'aria o la limitazione termica delle prestazioni.
Connettori correlati
| Connettore | Uso tipico | Nota di compatibilità |
|---|---|---|
| M.2 chiave B / B+M | SATA, WWAN, PCIe x1/x2 | Un modulo di archiviazione B+M può entrare in un socket con chiave M, ma resta limitato dai propri contatti e interfacce |
| M.2 chiave A / A+E | Connettività wireless | Intaglio e assegnazione dei pin diversi; non intercambiabile con la chiave M |
| U.2 / U.3 | Unità NVMe aziendali cablate | Connettore e alimentazione diversi; serve un adattatore appropriato |
| Connettore SATA | Unità SATA da 2.5 pollici | Stesso protocollo SATA quando supportato, ma alimentazione e connettore fisico diversi |
Tutte le piedinature PCIe M.2
Guida alla compatibilità · Chiave A · Chiave A+E · Chiave B · Chiave B+A · Chiave B+E · Chiave B+M · Chiave E · Chiave M
Specifiche ufficiali
- Panoramica della specifica PCI Express M.2 — PCI-SIG
- Specifiche PCI Express — PCI-SIG
- Specifiche NVM Express — NVM Express
- Specifiche Serial ATA — SATA-IO
FAQ
Ogni SSD con chiave M usa NVMe?
No. La chiave M può veicolare PCIe/NVMe o SATA. Socket e modulo devono supportare la stessa interfaccia.
Si può installare un SSD con chiave B+M in un socket con chiave M?
Di solito entra meccanicamente. Il funzionamento richiede comunque un'interfaccia comune; un modulo PCIe B+M offre normalmente non più di due lane PCIe.
La chiave M fornisce sempre PCIe x4?
No. La piedinatura permette quattro lane, ma l'host può collegarne meno e il modulo può usarne meno.
La generazione PCIe e la versione NVMe dipendono dalla chiave?
No. La chiave non identifica la generazione PCIe né la revisione NVMe. Consulta le specifiche dell'host e dell'unità.
Il connettore supporta l'inserimento a caldo?
Non presumere che lo supporti. Spegni la piattaforma prima di inserire o rimuovere un modulo, a meno che la documentazione dell'apparecchiatura supporti esplicitamente l'inserimento a caldo.