Wyprowadzenia PCIe M.2 — klucz B+M
Moduł M.2 z kluczem B+M ma wycięcia B i M, dzięki czemu pasuje mechanicznie do zgodnych gniazd z kluczem B lub M. Ten układ dwóch kluczy jest stosowany głównie w dyskach SATA SSD i urządzeniach PCIe/NVMe korzystających z najwyżej dwóch linii PCIe.
Uwaga dotycząca zgodności: B+M oznacza dwa wycięcia mechaniczne modułu, a nie osobny typ gniazda ani gwarantowany interfejs. Gniazdo hosta musi obsługiwać ten sam interfejs SATA lub PCIe co moduł. Moduł PCIe B+M nie może używać wszystkich czterech linii gniazda z kluczem M.
Przegląd złącza
| Cecha | Wartość |
|---|---|
| Rodzina złączy | Krawędź modułu pamięci masowej PCI Express M.2 / NGFF |
| Wycięcia kluczy | Klucz B: pozycje 12 do 19; klucz M: pozycje 59 do 66 |
| Styki | 75 pozycji; po wykonaniu obu wycięć pozostaje 59 styków elektrycznych |
| Zgodne gniazda | Mechanicznie zgodne z odpowiednimi gniazdami Socket 2 z kluczem B i Socket 3 z kluczem M |
| Główne zastosowanie | Dyski SATA SSD i dyski PCIe/NVMe x1 lub x2 |
| Możliwe interfejsy | Jedno łącze SATA lub PCIe x1/x2; SMBus i sygnały sterowania pamięcią masową |
| Główne zasilanie | 3.3 V |
W typowej rodzinie złączy M.2 nie ma osobnego gniazda „B+M”. Oba wycięcia znajdują się na module i zwiększają jego zgodność mechaniczną. Nie łączą wszystkich interfejsów przypisanych do kluczy B i M.
Schemat wyprowadzeń
Górna strona — styki nieparzyste
Dolna strona — styki parzyste
Tabela przypisania styków
Nazwy sygnałów podano z perspektywy hosta lub platformy: PET oznacza sygnał nadawany przez hosta do modułu, a PER sygnał odbierany przez hosta z modułu. Sygnały SATA pokazano jako alternatywne funkcje linii PCIe 0.
Legenda kolorów: Zasilanie · Masa · PCIe / SATA · Magistrala zarządzania · Sterowanie pamięcią masową / platformą
Górna strona
| Styk | Sygnał | Funkcja |
|---|---|---|
| 1 | GND / CONFIG_3 | Masa; pozwala też hostowi z kluczem B rozpoznać konfigurację modułu |
| 3 | GND | Masa |
| 5 / 7 / 9 / 11 | Zarezerwowane / niepodłączone | Nieużywane w typowym przypisaniu styków modułu pamięci masowej B+M |
| 12–19 | — | Wycięcie mechaniczne klucza B; brak styków |
| 21 | GND / CONFIG_0 | Masa; host z kluczem B wykorzystuje ten styk również do rozpoznania konfiguracji modułu |
| 23 / 25 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostawić niepodłączone, chyba że dokumentacja modułu je określa. |
| 27 | GND | Masa |
| 29 / 31 | PERn1 / PERp1 | Linia PCIe 1, para odbiorcza hosta |
| 33 | GND | Masa |
| 35 / 37 | PETn1 / PETp1 | Linia PCIe 1, para nadawcza hosta |
| 39 | GND | Masa |
| 41 / 43 | PERn0 / PERp0 lub SATA-B+ / SATA-B− | Para odbiorcza hosta dla linii PCIe 0 lub SATA |
| 45 | GND | Masa |
| 47 / 49 | PETn0 / PETp0 lub SATA-A− / SATA-A+ | Para nadawcza hosta dla linii PCIe 0 lub SATA |
| 51 | GND | Masa |
| 53 / 55 | REFCLKn / REFCLKp | Różnicowy zegar odniesienia PCIe |
| 57 | GND | Masa |
| 59–66 | — | Wycięcie mechaniczne klucza M; brak styków |
| 67 | Zarezerwowane / niepodłączone | Funkcja może być określona przez producenta modułu; w przeciwnym razie pozostawić niepodłączony |
| 69 | CONFIG_1 / brak połączenia | Niepodłączony styk konfiguracyjny w typowym przypisaniu dla pamięci masowej B+M |
| 71 | GND | Masa |
| 73 | GND lub VIO_CFG | Masa w podstawowym przypisaniu; opcjonalnie sygnalizacja obsługi napięcia I/O |
| 75 | GND / CONFIG_2 | Masa; pozwala też hostowi z kluczem B rozpoznać konfigurację modułu |
Dolna strona
| Styk | Sygnał | Funkcja |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | Główne zasilanie modułu |
| 6 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostawić niepodłączony w typowym przypisaniu dla pamięci masowej B+M |
| 8 | PLN# lub brak połączenia | Opcjonalne powiadomienie o utracie zasilania w wersjach specyfikacji, które je przewidują |
| 10 | DAS/DSS# / LED_1# | Aktywność urządzenia, wyłączenie opóźnionego rozruchu lub sterowanie diodą aktywności |
| 12–19 | — | Wycięcie mechaniczne klucza B; brak styków |
| 20 / 22 / 24 / 26 / 28 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostaw niepodłączone, chyba że właściwa specyfikacja określa ich funkcję |
| 30 | PLA_S3# lub brak połączenia | Opcjonalne potwierdzenie utraty zasilania w wersjach specyfikacji, które je przewidują |
| 32 / 34 / 36 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostawić niepodłączone w typowym przypisaniu dla pamięci masowej |
| 38 | DEVSLP lub brak połączenia | Sterowanie uśpieniem urządzenia SATA; zwykle nieużywane przez moduł PCIe |
| 40 | SMB_CLK | Zegar SMBus |
| 42 | SMB_DATA | Dane SMBus |
| 44 | ALERT# | Sygnał alarmowy magistrali zarządzania |
| 46 / 48 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostaw niepodłączone, chyba że właściwa specyfikacja określa ich funkcję |
| 50 | PERST# | Główny reset PCIe |
| 52 | CLKREQ# | Żądanie zegara odniesienia PCIe |
| 54 | PEWAKE# | Żądanie wybudzenia PCIe |
| 56 / 58 | Zarezerwowane / interfejs produkcyjny | Pozostawić niepodłączone po stronie hosta, o ile dokumentacja nie określa ich funkcji |
| 59–66 | — | Wycięcie mechaniczne klucza M; brak styków |
| 68 | SUSCLK | Opcjonalny zegar 32 kHz w stanie uśpienia |
| 70 / 72 / 74 | 3.3 V | Główne zasilanie modułu |
Grupy sygnałowe
| Grupa | Styki | Uwagi |
|---|---|---|
| Zasilanie i masa | 2, 4, 70, 72, 74 oraz wszystkie styki GND | Główne zasilanie 3.3 V i ścieżki powrotne masy |
| Linia PCIe 0 / SATA | 41, 43, 47, 49 | Wspólne pary różnicowe; moduł korzysta z PCIe albo SATA, nigdy z obu interfejsów jednocześnie |
| Linia PCIe 1 | 29, 31, 35, 37 | Druga linia PCIe w łączu x2 |
| Zegar i sterowanie PCIe | 50, 52–55 | Reset, żądanie zegara, wybudzenie i zegar odniesienia 100 MHz |
| Magistrala zarządzania | 40, 42, 44 | Zegar, dane i sygnał alarmowy SMBus |
| Sterowanie pamięcią masową | 8, 10, 30, 38, 68 | Opcjonalne powiadamianie o utracie zasilania, sygnalizacja aktywności, uśpienie i zegar podtrzymania |
| Konfiguracja | 1, 21, 69, 75 | Styki konfiguracyjne, dzięki którym host z kluczem B rozpoznaje typ modułu pamięci masowej |
Wycięcie klucza B usuwa styki potrzebne liniom PCIe 2 i 3. Dlatego moduł PCIe B+M obsługuje najwyżej x2, nawet gdy zostanie umieszczony w gnieździe z kluczem M obsługującym x4.
Specyfikacje elektryczne
| Interfejs | Wartość projektowa / wymaganie |
|---|---|
| Główne zasilanie | Nominalnie 3.3 V na stykach 2, 4, 70, 72 i 74 |
| Pary PCIe | Nominalna impedancja różnicowa 85 Ω; kondensatory sprzęgające AC umieścić przy każdym nadajniku zgodnie z wymaganiami PCIe |
| Zegar odniesienia PCIe | Różnicowy zegar 100 MHz przy wspólnej architekturze taktowania |
| Pary SATA | Nominalna impedancja różnicowa 100 Ω |
| SMBus i sygnały boczne I/O | Poziom logiczny zależy od sygnału i wersji specyfikacji; sprawdzić zgodność z 1.8 V / 3.3 V |
| Sygnały aktywne stanem niskim | Nazwy kończące się na # oznaczają aktywację stanem niskim |
| Styki zarezerwowane i opcjonalne | Nie podłączać bez sprawdzenia aktualnej specyfikacji M.2 oraz dokumentacji obu urządzeń |
Pary sygnałów szybkich prowadzić możliwie krótko, z kontrolowaną impedancją, nad ciągłą płaszczyzną odniesienia. Dopasować długości obu ścieżek w każdej parze; unikać przelotek, odgałęzień, przerw w płaszczyźnie, węzłów przełączających i zbędnych zmian warstwy.
Orientacja złącza
- Schematy pokazują krawędź stykową modułu, a nie pola lutownicze gniazda.
- Górna strona z elementami ma styki o numerach nieparzystych; dolna strona ma styki o numerach parzystych.
- Wycięcie klucza B zajmuje pozycje 12–19, a wycięcie klucza M pozycje 59–66.
- Widok pól montażowych gniazda może być lustrzanym odbiciem widoku modułu. Stosować zalecany przez producenta wzór pól na płytce PCB.
Typowe konfiguracje połączeń
PCIe x2 NVMe SSD
- Poprowadzić linie PCIe 0 i 1 oraz sygnały REFCLK, PERST#, CLKREQ# i PEWAKE# zgodnie z wymaganiami platformy.
- Podłączyć wszystkie określone styki zasilania 3.3 V i masy oraz dobrać zasilanie do szczytowego poboru prądu SSD.
- W gnieździe z kluczem M moduł B+M osiągnie najwyżej x2, nie x4.
Urządzenie PCIe x1
- Poprowadzić wyłącznie linię PCIe 0 oraz wymagane sygnały zegara i sygnały boczne.
- Jeśli urządzenie służy jako pamięć masowa, sprawdzić, czy oprogramowanie układowe hosta obsługuje ten typ urządzenia i tryb rozruchu.
SATA M.2 SSD
- Wykorzystać alternatywne funkcje SATA styków 41, 43, 47 i 49.
- Połączyć DEVSLP i styki konfiguracyjne zgodnie z wymaganiami hosta i dysku.
- Sprawdzić obsługę SATA wprost: wiele gniazd z kluczem M obsługuje wyłącznie PCIe, a wiele gniazd z kluczem B jest przeznaczonych tylko dla modułów WWAN.
Częste błędy
- Założenie, że moduł B+M obsługuje zarówno SATA, jak i NVMe, ponieważ ma dwa wycięcia.
- Założenie, że mechaniczne dopasowanie do gniazda gwarantuje zgodność elektryczną i obsługę przez oprogramowanie układowe.
- Oczekiwanie wydajności PCIe x4 od modułu B+M w gnieździe z kluczem M.
- Umieszczenie SSD B+M w gnieździe z kluczem B przeznaczonym tylko dla WWAN bez sprawdzenia wyprowadzenia SATA lub PCIe.
- Zamiana PET z PER albo SATA A z SATA B wskutek odczytania nazw sygnałów z niewłaściwej perspektywy.
- Lustrzane odbicie wzoru pól montażowych albo pomylenie numerów styków górnej i dolnej strony.
- Podłączenie styków zarezerwowanych lub produkcyjnych do sygnałów platformy.
- Pominięcie szczytowego poboru prądu SSD, przepływu powietrza lub ograniczania wydajności z powodu temperatury.
Złącza powiązane
| Złącze | Typowe zastosowanie | Uwaga o zgodności |
|---|---|---|
| M.2 z kluczem B | WWAN, SATA, PCIe x1/x2 | Moduły B+M pasują mechanicznie; działanie wymaga obsługi tego samego interfejsu pamięci masowej |
| M.2 z kluczem M | Pamięć masowa NVMe PCIe x4 i SATA | Moduły B+M pasują mechanicznie, lecz są ograniczone do PCIe x2 lub SATA |
| M.2 z kluczem A / A+E | Łączność bezprzewodowa | Inne wycięcia i przypisanie styków; brak zgodności z modułami pamięci masowej B+M |
| mSATA | Starsze dyski SSD SATA | Korzysta z SATA, ale ma inne złącze i przypisanie styków |
Wszystkie schematy wyprowadzeń PCIe M.2
Przewodnik zgodności · Klucz A · Klucz A+E · Klucz B · Klucz B+A · Klucz B+E · Klucz B+M · Klucz E · Klucz M
Oficjalne specyfikacje
- Przegląd specyfikacji PCI Express M.2 — PCI-SIG
- Rozszerzenia M.2: sygnały boczne 1.8 V i powiadomienie o utracie zasilania — PCI-SIG
- Specyfikacje PCI Express — PCI-SIG
- Specyfikacje NVM Express — NVM Express
- Specyfikacje Serial ATA — SATA-IO
FAQ
Czy B+M to osobny typ gniazda?
Nie. B+M oznacza moduł z dwoma wycięciami. Jest on zaprojektowany tak, aby mechanicznie pasował do zgodnych gniazd z kluczem B i M.
Czy każdy dysk SSD B+M korzysta z SATA?
Nie. Dysk SSD B+M może korzystać z SATA albo PCIe/NVMe. Sam kształt klucza nie określa protokołu.
Czy dysk NVMe SSD B+M może pracować w trybie PCIe x4?
Nie. Wycięcie klucza B usuwa styki linii 2 i 3, więc moduł może udostępniać najwyżej dwie linie PCIe.
Czy dysk SSD B+M działa w każdym gnieździe z kluczem B lub M?
Nie. Gniazdo musi obsługiwać ten sam interfejs co dysk SSD, a oprogramowanie układowe hosta musi obsługiwać urządzenie.
Czy moduł można podłączać podczas pracy?
Nie należy tego zakładać. Przed włożeniem lub wyjęciem modułu wyłączyć zasilanie platformy, chyba że dokumentacja sprzętu wyraźnie dopuszcza podłączanie podczas pracy.