PCIe M.2キーMのピン配置
M.2 Key Mは75位置のSocket 3コネクタで、主にストレージモジュール向けです。NVMe機器向けに最大四本のPCIeレーン、またはSATAリンク一本を、3.3 V電源やプラットフォーム管理信号とともに提供できます。
互換性に関する注意： Key Mはコネクタの形状とピン配置を示すもので、ホストが実際に対応するインターフェース、PCIe世代、レーン数、モジュール長を保証しません。ホストとドライブ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3 |
| キーの切り欠き | Key M、位置59～66 |
| 接点 | 全75位置。Key Mの切り欠きにより電気接点は67個 |
| 主な用途 | NVMe PCIe SSDおよびSATA SSD |
| 可能なホストインターフェース | PCIe x1、x2、またはx4；SATA |
| メイン電源 | 3.3 V |
Key MソケットはNVMeストレージで一般的ですが、キーの形状だけではNVMeやSATAへの対応は保証されません。B+Mキーを持つモジュールは機械的に装着できる場合がありますが、利用できるのはそのモジュールにあるインターフェースと二本までのPCIeレーンです。
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。 SATA信号名はPCIeレーン0の代替機能として示します。
色指定: 電源 · グラウンド · PCIe / SATA · 管理バス · プラットフォーム制御
上面
| ピン | 信号 | 機能 |
|---|---|---|
| 1 / 3 | GND | グラウンド |
| 5 / 7 | PERn3 / PERp3 | PCIe レーン 3、ホスト受信ペア |
| 9 | GND | グラウンド |
| 11 / 13 | PETn3 / PETp3 | PCIe レーン 3、ホスト送信ペア |
| 15 | GND | グラウンド |
| 17 / 19 | PERn2 / PERp2 | PCIe レーン 2、ホスト受信ペア |
| 21 | GND | グラウンド |
| 23 / 25 | PETn2 / PETp2 | PCIe レーン 2、ホスト送信ペア |
| 27 | GND | グラウンド |
| 29 / 31 | PERn1 / PERp1 | PCIe レーン1、ホスト受信ペア |
| 33 | GND | グラウンド |
| 35 / 37 | PETn1 / PETp1 | PCIe レーン1、ホスト送信ペア |
| 39 | GND | グラウンド |
| 41 / 43 | PERn0 / PERp0 または SATA-B+ / SATA-B− | PCIe レーン0 受信ペアまたは SATA ホスト 受信ペア |
| 45 | GND | グラウンド |
| 47 / 49 | PETn0 / PETp0 または SATA-A− / SATA-A+ | PCIe レーン0の送信ペアまたはSATAホスト送信ペア |
| 51 | GND | グラウンド |
| 53 / 55 | REFCLKn / REFCLKp | PCIe 差動基準クロック |
| 57 | GND | グラウンド |
| 59–66 | — | Key Mの機械的な切り欠き。接点なし |
| 67 | 予約済み／未接続 | 該当する規格で定義されていない限り接続しません |
| 69 | PEDET | ホストのインターフェース検出信号。SATAモジュールでは接地し、PCIeモジュールでは開放します |
| 71 / 75 | GND | グラウンド |
| 73 | GND または VIO_CFG | 従来の割り当てではグラウンド。対応する規格の版では任意のI/O電圧設定信号です |
下面
| ピン | 信号 | 機能 |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | メインモジュール電源 |
| 6 | PWRDIS または未接続 | 任意の電源無効化制御。利用可否は規格の版によります |
| 8 | PLN# または未接続 | 任意のプラットフォーム通知信号 |
| 10 | DAS/DSS# / LED_1# | デバイス動作、段階的スピンアップの無効化、または動作表示LEDの機能 |
| 12 / 14 / 16 / 18 | 3.3 V | メインモジュール電源 |
| 20 | 予約済み／未接続 | 該当する規格で定義されていない限り接続しません |
| 22 | VIO 1.8 V または未接続 | 任意の管理I/O電源 |
| 24 / 26 / 28 | 予約済み／未接続 | 該当する規格で定義されていない限り接続しません |
| 30 | PLA_S3# または未接続 | 任意のプラットフォームスリープ状態信号 |
| 32 | 予約済み／未接続 | 新しい規格では、オプションインターフェースが割り当てられる可能性がある |
| 34 / 36 | USB_D+ / USB_D− または未接続 | 対応する実装では任意のUSB 2.0データペア |
| 38 | DEVSLP | SATAデバイスのスリープ制御；オプションインターフェースによる別の割り当てが可能 |
| 40 | SMB_CLK | SMBus クロック |
| 42 | SMB_DATA | SMBusデータ |
| 44 | ALERT# | 管理バスアラート |
| 46 / 48 | 予約済み／未接続 | 該当する規格で定義されていない限り接続しません |
| 50 | PERST# | PCIeの基本リセット |
| 52 | CLKREQ# | PCIe リファレンスクロックリクエスト |
| 54 | PEWAKE# | PCIe ウェイク要求 |
| 56 / 58 | 予約済み／未接続 | 該当する規格で定義されていない限り接続しません |
| 59–66 | — | Key Mの機械的な切り欠き。接点なし |
| 68 | SUSCLK | オプションのスリープクロック |
| 70 / 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、12、14、16、18、70、72、74とすべてのGNDピン | 3.3 V主電源とグラウンド接点 |
| PCIe レーン 0 / SATA | 41, 43, 47, 49 | 共有差動ペア；ホストがPCIeまたはSATA操作を選択する |
| PCIeレーン1–3 | 5、7、11、13、17、19、23、25、29、31、35、37 | x4リンク向けに追加される三本のPCIeレーン |
| PCIe クロックおよび制御 | 50, 52–55 | リセット、クロックリクエスト、ウェイクアップ、および100 MHz基準クロック |
| 管理バス | 40, 42, 44 | SMBus クロック、データ、アラート |
| ストレージ／プラットフォーム制御 | 6, 8, 10, 30, 38, 68, 69 | オプションの電源、通知、アクティビティ、スリープ、およびインターフェース検出信号 |
PCIeレーン0とSATAは同じ接点の代替機能です。一つのモジュールで同時には使えません。
電気的仕様
| インターフェース | 設計値／要件 |
|---|---|
| 主電源 | 指定されたすべての電源接点に公称3.3 V |
| 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 |
| SATA差動ペア | 公称差動インピーダンスは100 Ω |
| 管理および制御I/O | 論理レベルは信号および規格版によって異なります。1.8 V / 3.3 V の互換性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 |
| 予約済み／オプションピン | 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、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 Mの切り欠きは位置59–66、ピン75の近くにあります。
- 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
PCIe x4 NVMe SSD
- プラットフォームによって要件があるように、レーン0から3、REFCLK、PERST#、CLKREQ#、およびPEWAKE#をルーティングする。
- 指定された3.3 V電源とグラウンドの接点をすべて接続し、ドライブのピーク電流と熱制限に合わせて電源回路を設計します。
- ホストがサポートするPCIe世代、分岐規則、および起動サポートを確認してください。
PCIe x2 または B+M キー型 SSD
- ホストおよびモジュールが実装しているレーングループのみをルーティングする。
- B+MキーのカードはKey Mソケットに装着できますが、装着によって欠けているレーンが増えたり、NVMeへの対応が保証されたりはしません。
SATA M.2 SSD
- ピン41、43、47、49のSATA代替機能を使用します。
- PEDETとDEVSLPを、ホストとドライブの要件に従って実装します。
- ソケットがSATAをサポートしているか確認してください。多くの現代のKey MソケットはPCIeのみです。
よくある誤り
- すべてのKey MソケットがNVMe/PCIeおよびSATAを両方サポートするものとする。
- M.2カードの寸法、たとえば2230、2242、2260、または2280は電気的インターフェースを表すものとする。
- ホストまたはモジュールがx1かx2にしか対応しないのに、PCIeの四レーンすべてを配線すること。
- 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。
- すべての管理・制御信号に同じ論理電圧を使うこと。
- 古いまたは関連のないM.2実装に基づいて予約されたピンを接続する。
- SSDのピーク電流、通風、熱スロットリングを考慮しないこと。
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 キー B / B+M | SATA, WWAN, PCIe x1/x2 | B+MストレージモジュールはKey Mソケットに機械的に装着できるものの、自らの接点およびインターフェースによって制限される |
| M.2 キー A / A+E | ワイヤレス接続 | 異なる切り欠きおよびピンの割り当て；Key M と交換不可 |
| U.2 / U.3 | ケーブル付き企業用NVMeストレージ | 異なるコネクタおよび電源配列；適切なアダプターが必要です |
| SATA コネクタ | 2.5インチSATAストレージ | サポートされる場合、同じSATAプロトコルだが、電力と物理的なコネクタは異なる |
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
- PCI Express規格 — PCI-SIG
- NVM Express規格 — NVM Express
- シリアルATA規格 — SATA-IO
FAQ
すべてのKey M SSDはNVMeを採用しているか？
キーMはPCIe/NVMeまたはSATAをサポートします。ソケットおよびモジュールは、同じインターフェースをサポートする必要があります。
B+MキーのSSDをKey Mソケットに取り付けることは可能ですか？
通常は機械的に装着できます。動作には共通のインターフェースが必要で、B+MのPCIeモジュールが使えるPCIeレーンは通常二本までです。
Key Mは常にPCIe x4を提供するのか？
いいえ。ピン配置上は四レーンに対応できますが、ホストが少ない数しか配線しない場合や、モジュールが少ない数しか使用しない場合があります。
PCIeの世代とNVMeの版はキーで決まりますか？
いいえ。キーからPCIe世代やNVMeの版は判別できません。ホストとドライブの仕様を確認してください。
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。