ElectroDesignForgeElectroDesignForge

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

CechaWartość
Rodzina złączyKrawędź modułu pamięci masowej PCI Express M.2 / NGFF
Wycięcia kluczyKlucz B: pozycje 12 do 19; klucz M: pozycje 59 do 66
Styki75 pozycji; po wykonaniu obu wycięć pozostaje 59 styków elektrycznych
Zgodne gniazdaMechanicznie zgodne z odpowiednimi gniazdami Socket 2 z kluczem B i Socket 3 z kluczem M
Główne zastosowanieDyski SATA SSD i dyski PCIe/NVMe x1 lub x2
Możliwe interfejsyJedno łącze SATA lub PCIe x1/x2; SMBus i sygnały sterowania pamięcią masową
Główne zasilanie3.3 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

Numeracja styków na górnej stronie modułu PCIe M.2 z kluczem B+M

Dolna strona — styki parzyste

Numeracja styków na dolnej stronie modułu PCIe M.2 z kluczem B+M

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

StykSygnałFunkcja
1GND / CONFIG_3Masa; pozwala też hostowi z kluczem B rozpoznać konfigurację modułu
3GNDMasa
5 / 7 / 9 / 11Zarezerwowane / niepodłączoneNieużywane w typowym przypisaniu styków modułu pamięci masowej B+M
12–19—Wycięcie mechaniczne klucza B; brak styków
21GND / CONFIG_0Masa; host z kluczem B wykorzystuje ten styk również do rozpoznania konfiguracji modułu
23 / 25Zarezerwowane / niepodłączonePozostawić niepodłączone, chyba że dokumentacja modułu je określa.
27GNDMasa
29 / 31PERn1 / PERp1Linia PCIe 1, para odbiorcza hosta
33GNDMasa
35 / 37PETn1 / PETp1Linia PCIe 1, para nadawcza hosta
39GNDMasa
41 / 43PERn0 / PERp0 lub SATA-B+ / SATA-B−Para odbiorcza hosta dla linii PCIe 0 lub SATA
45GNDMasa
47 / 49PETn0 / PETp0 lub SATA-A− / SATA-A+Para nadawcza hosta dla linii PCIe 0 lub SATA
51GNDMasa
53 / 55REFCLKn / REFCLKpRóżnicowy zegar odniesienia PCIe
57GNDMasa
59–66—Wycięcie mechaniczne klucza M; brak styków
67Zarezerwowane / niepodłączoneFunkcja może być określona przez producenta modułu; w przeciwnym razie pozostawić niepodłączony
69CONFIG_1 / brak połączeniaNiepodłączony styk konfiguracyjny w typowym przypisaniu dla pamięci masowej B+M
71GNDMasa
73GND lub VIO_CFGMasa w podstawowym przypisaniu; opcjonalnie sygnalizacja obsługi napięcia I/O
75GND / CONFIG_2Masa; pozwala też hostowi z kluczem B rozpoznać konfigurację modułu

Dolna strona

StykSygnałFunkcja
2 / 43.3 VGłówne zasilanie modułu
6Zarezerwowane / niepodłączonePozostawić niepodłączony w typowym przypisaniu dla pamięci masowej B+M
8PLN# lub brak połączeniaOpcjonalne powiadomienie o utracie zasilania w wersjach specyfikacji, które je przewidują
10DAS/DSS# / LED_1#Aktywność urządzenia, wyłączenie opóźnionego rozruchu lub sterowanie diodą aktywności
12–19—Wycięcie mechaniczne klucza B; brak styków
20 / 22 / 24 / 26 / 28Zarezerwowane / niepodłączonePozostaw niepodłączone, chyba że właściwa specyfikacja określa ich funkcję
30PLA_S3# lub brak połączeniaOpcjonalne potwierdzenie utraty zasilania w wersjach specyfikacji, które je przewidują
32 / 34 / 36Zarezerwowane / niepodłączonePozostawić niepodłączone w typowym przypisaniu dla pamięci masowej
38DEVSLP lub brak połączeniaSterowanie uśpieniem urządzenia SATA; zwykle nieużywane przez moduł PCIe
40SMB_CLKZegar SMBus
42SMB_DATADane SMBus
44ALERT#Sygnał alarmowy magistrali zarządzania
46 / 48Zarezerwowane / niepodłączonePozostaw niepodłączone, chyba że właściwa specyfikacja określa ich funkcję
50PERST#Główny reset PCIe
52CLKREQ#Żądanie zegara odniesienia PCIe
54PEWAKE#Żądanie wybudzenia PCIe
56 / 58Zarezerwowane / interfejs produkcyjnyPozostawić niepodłączone po stronie hosta, o ile dokumentacja nie określa ich funkcji
59–66—Wycięcie mechaniczne klucza M; brak styków
68SUSCLKOpcjonalny zegar 32 kHz w stanie uśpienia
70 / 72 / 743.3 VGłówne zasilanie modułu

Grupy sygnałowe

GrupaStykiUwagi
Zasilanie i masa2, 4, 70, 72, 74 oraz wszystkie styki GNDGłówne zasilanie 3.3 V i ścieżki powrotne masy
Linia PCIe 0 / SATA41, 43, 47, 49Wspólne pary różnicowe; moduł korzysta z PCIe albo SATA, nigdy z obu interfejsów jednocześnie
Linia PCIe 129, 31, 35, 37Druga linia PCIe w łączu x2
Zegar i sterowanie PCIe50, 52–55Reset, żądanie zegara, wybudzenie i zegar odniesienia 100 MHz
Magistrala zarządzania40, 42, 44Zegar, dane i sygnał alarmowy SMBus
Sterowanie pamięcią masową8, 10, 30, 38, 68Opcjonalne powiadamianie o utracie zasilania, sygnalizacja aktywności, uśpienie i zegar podtrzymania
Konfiguracja1, 21, 69, 75Styki 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

InterfejsWartość projektowa / wymaganie
Główne zasilanieNominalnie 3.3 V na stykach 2, 4, 70, 72 i 74
Pary PCIeNominalna impedancja różnicowa 85 Ω; kondensatory sprzęgające AC umieścić przy każdym nadajniku zgodnie z wymaganiami PCIe
Zegar odniesienia PCIeRóżnicowy zegar 100 MHz przy wspólnej architekturze taktowania
Pary SATANominalna impedancja różnicowa 100 Ω
SMBus i sygnały boczne I/OPoziom logiczny zależy od sygnału i wersji specyfikacji; sprawdzić zgodność z 1.8 V / 3.3 V
Sygnały aktywne stanem niskimNazwy kończące się na # oznaczają aktywację stanem niskim
Styki zarezerwowane i opcjonalneNie 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

ZłączeTypowe zastosowanieUwaga o zgodności
M.2 z kluczem BWWAN, SATA, PCIe x1/x2Moduły B+M pasują mechanicznie; działanie wymaga obsługi tego samego interfejsu pamięci masowej
M.2 z kluczem MPamięć masowa NVMe PCIe x4 i SATAModuły B+M pasują mechanicznie, lecz są ograniczone do PCIe x2 lub SATA
M.2 z kluczem A / A+EŁączność bezprzewodowaInne wycięcia i przypisanie styków; brak zgodności z modułami pamięci masowej B+M
mSATAStarsze dyski SSD SATAKorzysta 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

Aktualna specyfikacja PCI-SIG oraz dokumentacja techniczna złącza, hosta i modułu mają pierwszeństwo przed tym zestawieniem. Funkcje opcjonalnych styków zmieniały się między wersjami specyfikacji M.2.

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.