PCIe M.2キーEのピン配置
M.2 Key Eは75位置のSocket 1コネクタで、主に無線通信モジュール向けです。ホストとモジュールによってはPCIe、USB 2.0、SDIO、UART、PCM/I²S、I²C、無線制御信号に対応できます。
互換性に関する注意: Key Eはコネクタの形状とピン配置を示し、ホストが実際に配線したインターフェースを保証しません。CNVi/CNVioモジュールは同じ形状でも、互換性のあるIntelプラットフォームが必要です。ホストとモジュール双方の資料を確認してください。
コネクタの概要
| 項目 | 値 |
|---|---|
| コネクタファミリー | PCI Express M.2 / NGFF、ソケット1 |
| キーの切り欠き | Key E、位置24~31 |
| 接点 | 全75位置。Key Eの切り欠きにより電気接点は67個 |
| 主な用途 | Wi-Fi、Bluetooth、GNSS、NFCおよびその他の無線接続モジュール |
| ホスト側で対応可能なインターフェース | 独立した2本のPCIe x1リンク、USB 2.0、SDIO、UART、PCM/I²S、I²C |
| メイン電源 | 3.3 V |
Key EはM.2 NVMe SSDの一般的なコネクタではありません。ストレージ機器は通常Key MまたはKey B+Mを使います。A+Eエッジキーを持つ無線モジュールは両方のソケットに装着できる場合がありますが、動作はホストに配線されたインターフェースによります。
ピン配置図
上面 — 奇数ピン
下側 — 偶数ピン
ピン割当表
信号名はホスト/プラットフォーム側から見た方向で表します。PETはホストからモジュールへ送信し、PERはモジュールからホストが受信します。 PCIeリンク1と一部のサイドバンド機能は任意です。
色指定: 電源 · グラウンド · USB · PCIe · SDIO/デジタルオーディオ · I²C · 無線/プラットフォーム制御
上面
| ピン | 信号 | 機能 |
|---|---|---|
| 1 | GND | グラウンド |
| 3 / 5 | USB_D+ / USB_D− | Bluetoothでよく使われるUSB 2.0データペア |
| 7 | GND | グラウンド |
| 9 | SDIO_CLK / SYSCLK | SDIOクロックまたはGNSSシステムクロック |
| 11 | SDIO_CMD | SDIOコマンド |
| 13 / 15 / 17 / 19 | SDIO_DATA0 / DATA1 / DATA2 / DATA3 | 四ビットのSDIOデータバス |
| 21 | SDIO_WAKE# | SDIOウェイク要求 |
| 23 | SDIO_RESET# / TX_BLANKING | SDIOリセット、またはGNSS送信ブランキング入力 |
| 24–31 | — | Key Eの機械的な切り欠き。接点なし |
| 33 | GND | グラウンド |
| 35 / 37 | PETp0 / PETn0 | PCIe リンク 0、ホスト送信ペア |
| 39 | GND | グラウンド |
| 41 / 43 | PERp0 / PERn0 | PCIe リンク 0、ホスト受信ペア |
| 45 | GND | グラウンド |
| 47 / 49 | REFCLKp0 / REFCLKn0 | PCIe リンク 0 差動基準クロック |
| 51 | GND | グラウンド |
| 53 | CLKREQ0# | PCIe リンク 0 クロックリクエスト |
| 55 | PEWAKE0# | PCIe リンク 0 ウェイク要求 |
| 57 | GND | グラウンド |
| 59 / 61 | PETp1 / PETn1 | オプション PCIe リンク 1、ホスト送信ペア |
| 63 | GND | グラウンド |
| 65 / 67 | PERp1 / PERn1 | オプション PCIe リンク 1、ホスト受信ペア |
| 69 | GND | グラウンド |
| 71 / 73 | REFCLKp1 / REFCLKn1 | オプションのPCIeリンク1差動基準クロック |
| 75 | GND | グラウンド |
下面
| ピン | 信号 | 機能 |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | メインモジュール電源 |
| 6 | LED_1# | オープンドレイン状態LED制御 |
| 8 | PCM_CLK / I2S_SCK | PCMまたはI²Sシリアルクロック |
| 10 | PCM_SYNC / I2S_WS | PCMフレーム同期またはI²Sワード選択 |
| 12 | PCM_IN / I2S_SD_IN | PCMまたはI²Sシリアルデータ入力 |
| 14 | PCM_OUT / I2S_SD_OUT | PCMまたはI²Sシリアルデータ出力 |
| 16 | LED_2# | オープンドレイン状態LED制御 |
| 18 | GND または VIO_CFG | 従来の割り当てではグラウンド。任意でI/O電圧対応を示します |
| 20 | UART_WAKE# | UARTウェイク要求 |
| 22 | UART_RXD | UART受信データ |
| 24–31 | — | Key Eの機械的な切り欠き。接点なし |
| 32 | UART_TXD | UART送信データ |
| 34 | UART_CTS | UART送信許可入力 |
| 36 | UART_RTS | UART送信要求出力 |
| 38 / 40 / 42 | ベンダー定義 | 両方のデバイスが記載している場合にのみ使用する |
| 44 | COEX3 | ワイヤレス共存制御 |
| 46 | COEX_RXD | 無線共存受信 |
| 48 | COEX_TXD | 無線共存伝送 |
| 50 | SUSCLK | オプション 32 kHz スリープクロック |
| 52 | PERST0# | PCIe リンク 0 リセット |
| 54 | W_DISABLE2# / BT_DISABLE# | 無線機能2またはBluetoothを無効にする |
| 56 | W_DISABLE1# / WI-FI_DISABLE# | 無線機能1またはWi-Fiを無効にする |
| 58 | I2C_DATA | I²Cデータ |
| 60 | I2C_CLK | I²C クロック |
| 62 | ALERT# | I²C / プラットフォームアラート |
| 64 | VIO 1.8 V または予約済み | 任意の1.8 V I/O電源。Socket 1の拡張で導入されました |
| 66 | UIM_SWP / PERST1# | UIM シングルワイヤプロトコルまたはオプションの PCIe リンク 1 リセット |
| 68 | UIM_POWER_SNK / CLKREQ1# | UIM電源の受け側、または任意のPCIeリンク1クロック要求 |
| 70 | UIM_POWER_SRC / GPIO_1 / PEWAKE1# | UIM電源の供給側、GPIO、または任意のPCIeリンク1ウェイク要求 |
| 72 / 74 | 3.3 V | メインモジュール電源 |
信号グループ
| グループ | ピン | 注記 |
|---|---|---|
| 電源とグラウンド | 2、4、64、72、74とすべてのGNDピン | 3.3 V主電源、任意の1.8 V I/O電源、グラウンド接点 |
| USB 2.0 | 3, 5 | Bluetoothでよく使われる双方向USB 2.0リンク一本 |
| SDIO | 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 | クロック、コマンド、リセット、ウェイクを備える四ビットSDIOバス |
| PCM/I²S 音声 | 8, 10, 12, 14 | デジタルオーディオクロック、フレーミング、入力、出力 |
| PCIeリンク0 | 35, 37, 41, 43, 47, 49, 52, 53, 55 | 基準クロック、リセット、クロック要求、ウェイク信号を備えるPCIe x1リンク |
| PCIeリンク1 | 59、61、65–73 | 任意の二本目のPCIe x1リンク。一部の制御ピンはUIM/GPIO機能と共有します |
| UART | 20, 22, 32, 34, 36 | UARTデータ、ハードウェアフロー制御、およびウェイク |
| I²C | 58, 60, 62 | 1.8 V管理バスおよびアラート |
| 無線制御 | 6, 16, 44, 46, 48, 50, 54, 56 | LED、無線無効化、サスペンドクロック、無線共存の制御 |
二つのPCIe信号群は通常、独立したx1リンクとして扱います。ホストが一つのx2リンクに統合することや、リンク1が配線されていることを前提にしないでください。
電気的仕様
| インターフェース | 設計値/要件 |
|---|---|
| 主電源 | 公称3.3 Vをピン2、4、72、74に供給 |
| 任意のI/O電源 | 対応する場合、1.8 VのVIOをピン64に供給します。VIO_CFGでモジュールの対応を確認してください |
| PCIe差動ペア | 公称差動インピーダンスは85 Ω。PCIeの要件に従い、各送信側にAC結合コンデンサを配置します |
| PCIe基準クロック | 共通クロック構成では100 MHzの差動クロックを使用します |
| USB 2.0差動ペア | 公称差動インピーダンスは90 Ω |
| SDIO、UART、I²C、音声I/O | 通常は1.8 V。ホストとモジュール双方の正確な信号電圧を確認してください |
| アクティブロー信号 | 名前が#で終わる信号は低レベルでアサートされます |
| ベンダー/代替ピン | 現在のM.2規格および双方のデバイスデータシートを確認しないで接続しないでください。 |
高速差動ペアは短く保ち、インピーダンスを管理して連続した基準面の上に配線します。ペア内の二本の配線長を合わせ、ビア、スタブ、基準面の切れ目、スイッチングノード、不要な層変更を避けてください。
コネクタの向き
- 図はソケットのはんだパッドではなく、モジュールの接点側エッジを示します。
- 上面(部品面)には奇数番号のピン、下面には偶数番号のピンがあります。
- ピン1はピン75とは反対側の端にあります。Key Eの切り欠きは位置24–31の接点に代わります。
- ソケットのフットプリントはモジュールの図と左右反転して見える場合があります。コネクタメーカーが推奨するPCBフットプリントに従ってください。
一般的なワイヤリング構成
Wi-FiとBluetoothを備えるモジュール
- モジュールの指定に従い、Wi-FiにはPCIeリンク0、BluetoothにはUSB 2.0のピン3と5を使用します。
- 3.3 Vを接続し、必要なGND、PERST0#、CLKREQ0#、PEWAKE0#も接続する。
- W_DISABLE#、LED#、無線共存、アンテナ制御信号は製品に必要な場合だけ配線します。
SDIO無線モジュール
- SDIOクロック、コマンド、四本のデータ線、リセット、ウェイク信号を配線します。
- 両方のデータシートで1.8Vの信号ドメインおよび許容されるSDIOクロックレートを確認してください。
UARTまたはオーディオ機能付きモジュール
- モジュールのドキュメントにその機能が記載されている場合にのみ、UARTまたはPCM/I²Sをルーティングする。
- 信号の方向、電圧ドメイン、クロックの所有権、およびプルアップが必要かどうかを確認する。
デュアルPCIeモジュール
- リンク0とリンク1は、独立した二本のx1接続として扱います。
- 各リンクのデータペア、クロック、リセット、クロックリクエスト、ウェイク信号は、対応するリンク番号を維持する。
よくある誤り
- 物理的に適合するすべてのKey EまたはA+Eモジュールが電気的に互換であると仮定する。
- Intel CNVi/CNVioモジュールを通常のPCIe/USB無線モジュールとして扱うこと。
- Key E コネクタソケットに Key M または B+M SSD を挿入する。
- 独立した二本のPCIe x1リンクを、必ずx2リンクとして動作すると考えること。
- 信号名をホスト側ではなくモジュール側から解釈し、PETとPERを逆に接続すること。
- フットプリントを反転させたり、上面と下面の接点番号を取り違えたりすること。
- 耐圧を確認せず、1.8 VのSDIO、UART、I²C、制御信号に3.3 Vを印加すること。
- 適用される規格の版を確認せず、ベンダー定義や代替機能のピンを接続すること。
関連するコネクタ
| コネクタ | 典型的な使用方法 | 互換性に関する備考 |
|---|---|---|
| M.2 Key A / A+E | 無線通信 | A+Eモジュールは両ソケットに装着できる場合がありますが、共有され配線されたインターフェースだけが動作します |
| M.2 Key B | WWAN、SATA、PCIe x2 | 切り欠きとピン割り当てが異なり、そのまま交換できません |
| M.2 キー M | NVMe SSD, PCIe x4 | ストレージ指向コネクタ;Key Eとの互換性なし |
| Mini PCI Express | 従来の無線カード | 52ピンのコネクタとピン配置が異なり、アクティブアダプターが必要な場合があります |
すべてのPCIe M.2ピン配置ページ
互換性ガイド · Key A · Key A+E · Key B · Key B+A · Key B+E · Key B+M · Key E · Key M
公式仕様
- PCI Express M.2規格概要 — PCI-SIG
- M.2 ソケット1の向上点 — PCI-SIG
- PCI Express規格 — PCI-SIG
- USB仕様およびドキュメント — USB-IF
- I²Cバス規格およびユーザーマニュアル — NXP
FAQ
Key A モジュールは Key E ソケットに取り付け可能ですか?
互換性のあるA+Eエッジキーを持つモジュールだけが両方のソケットに装着できます。実際に動作するかどうかは、ホストの配線とモジュールが使用するインターフェースによります。
Key E ソケットに NVMe SSD を取り付けることは可能か?
通常はいいえ。NVMe SSDは一般的にKey MまたはB+Mを用い、ストレージ向けのソケットが必要です。
両方のPCIeリンクは常に利用可能ですか?
いいえ。ピン配置には独立したPCIeリンクが二組ありますが、ホストが配線するのは一方、両方、またはどちらもない場合があります。
Intel CNVi/CNVio モジュールは、どの Key E ソケットにも対応するか?
いいえ。CNVi/CNVioはプラットフォーム固有の接続を使うため、互換性のあるホストチップセットとソケット実装が必要です。
コネクタはホットプラグ可能ですか?
ホットプラグ対応を前提にしないでください。機器の文書に明示されていない限り、モジュールの着脱前にプラットフォームの電源を切ってください。