Wyprowadzenia PCIe M.2 — klucz B
M.2 z kluczem B to 75-pozycyjne złącze Socket 2 używane przez modemy komórkowe i WWAN, dyski SATA oraz urządzenia PCIe. Zależnie od hosta może udostępniać do dwóch linii PCIe, SATA, USB 2.0, USB 3.x, interfejs UIM/SIM i sygnały sterowania platformą.
Uwaga dotycząca zgodności: klucz B określa kształt złącza i przypisanie styków, ale nie gwarantuje, że host podłączył wszystkie interfejsy. Moduł pasujący mechanicznie może być niezgodny elektrycznie. Zawsze sprawdzaj dokumentację hosta i modułu.
Przegląd złącza
| Cecha | Wartość |
|---|---|
| Rodzina złączy | PCI Express M.2 / NGFF, Socket 2 |
| Wycięcie klucza | Klucz B, pozycje 12 do 19 |
| Styki | 75 pozycji; po wykonaniu wycięcia klucza B pozostaje 67 styków elektrycznych |
| Główne zastosowanie | Modemy WWAN i komórkowe, moduły GNSS, dyski SATA SSD i urządzenia PCIe |
| Możliwe interfejsy hosta | PCIe x1/x2, SATA, USB 2.0, USB 3.x, UIM/SIM, SMBus |
| Główne zasilanie | 3.3 V; wybrane typy modułów mogą korzystać ze styków zasilania VBAT |
Moduł pamięci masowej z kluczem B+M często pasuje do gniazd z kluczem B i M. Dopasowanie mechaniczne nie gwarantuje podłączenia SATA ani PCIe, a moduł PCIe B+M zwykle obsługuje najwyżej dwie linie.
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. Niektóre styki mają funkcje alternatywne zależne od typu modułu i sposobu podłączenia hosta.
Legenda kolorów: Zasilanie · Masa · USB · PCIe / SATA · Zarządzanie · Sterowanie radiowe / platformowe
Górna strona
| Styk | Sygnał | Funkcja |
|---|---|---|
| 1 | CONFIG_3 | Połączenie konfiguracyjne określające typ modułu |
| 3 / 5 | GND | Masa |
| 7 / 9 | USB_D+ / USB_D− | Para danych USB 2.0 |
| 11 | GND | Masa |
| 12–19 | — | Wycięcie mechaniczne klucza B; brak styków |
| 21 | CONFIG_0 | Połączenie konfiguracyjne określające typ modułu |
| 23 | GPIO_11 | Sygnał platformy ogólnego przeznaczenia |
| 25 | DPR | Sterowanie dynamicznym ograniczaniem mocy |
| 27 | GND | Masa |
| 29 / 31 | PERn1 / PERp1 lub USB3-Rx− / USB3-Rx+ | Para odbiorcza hosta linii PCIe 1 lub para odbiorcza USB SuperSpeed; SSIC to inne starsze przypisanie |
| 33 | GND | Masa |
| 35 / 37 | PETn1 / PETp1 lub USB3-Tx− / USB3-Tx+ | Para nadawcza hosta linii PCIe 1 lub para nadawcza USB SuperSpeed; SSIC to inne starsze przypisanie |
| 39 | GND | Masa |
| 41 / 43 | PERn0 / PERp0 lub SATA-B+ / SATA-B− | Para odbiorcza hosta linii PCIe 0 lub para odbiorcza hosta SATA |
| 45 | GND | Masa |
| 47 / 49 | PETn0 / PETp0 lub SATA-A− / SATA-A+ | Para nadawcza hosta linii PCIe 0 lub para nadawcza hosta SATA |
| 51 | GND | Masa |
| 53 / 55 | REFCLKn / REFCLKp | Różnicowy zegar odniesienia PCIe |
| 57 | GND | Masa |
| 59 / 61 / 63 / 65 | ANTCTL0 / ANTCTL1 / ANTCTL2 / ANTCTL3 | Sygnały sterowania dostrajaniem anteny |
| 67 | RESET# | Reset modułu |
| 69 | CONFIG_1 | Połączenie konfiguracyjne określające typ modułu |
| 71 / 73 | GND | Masa |
| 75 | CONFIG_2 | Połączenie konfiguracyjne określające typ modułu |
Dolna strona
| Styk | Sygnał | Funkcja |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | Główne zasilanie modułu |
| 6 | FULL_CARD_POWER_OFF# | Sterowanie wyłączeniem zasilania całego modułu |
| 8 | W_DISABLE1# | Wyłącz funkcję radiową 1 |
| 10 | GPIO_9 / DAS/DSS / LED_1# | GPIO, aktywność pamięci masowej, rozłożony rozruch lub dioda aktywności |
| 12–19 | — | Wycięcie mechaniczne klucza B; brak styków |
| 20 / 22 / 24 | GPIO_5 / GPIO_6 / GPIO_7 | Sygnały platformy ogólnego przeznaczenia |
| 26 | GPIO_10 / W_DISABLE2# | GPIO lub wyłączenie funkcji radiowej 2 |
| 28 | GPIO_8 | Sygnał platformy ogólnego przeznaczenia |
| 30 | UIM_RESET | Reset UIM/SIM |
| 32 | UIM_CLK | Zegar UIM/SIM |
| 34 | UIM_DATA | Dane dwukierunkowe UIM/SIM |
| 36 | UIM_PWR | Zasilanie UIM/SIM dostarczane przez moduł |
| 38 | DEVSLP | Sterowanie uśpieniem urządzenia SATA |
| 40 | GPIO_0 / SMB_CLK | GPIO lub zegar SMBus |
| 42 | GPIO_1 / SMB_DATA | GPIO lub dane SMBus |
| 44 | GPIO_2 / ALERT# | GPIO lub sygnał alarmowy magistrali zarządzania |
| 46 / 48 | GPIO_3 / GPIO_4 | Sygnały platformy ogólnego przeznaczenia |
| 50 | PERST# | Główny reset PCIe |
| 52 | CLKREQ# | Żądanie zegara odniesienia PCIe |
| 54 | PEWAKE# | Żądanie wybudzenia PCIe |
| 56 / 58 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostaw niepodłączone, chyba że właściwa specyfikacja określa ich funkcję |
| 60 | COEX3 | Sterowanie współistnieniem interfejsów radiowych |
| 62 | COEX_TXD | Nadawanie sygnału współistnienia interfejsów radiowych |
| 64 | COEX_RXD | Odbiór sygnału współistnienia interfejsów radiowych |
| 66 | SIM_DETECT | Wykrywanie obecności karty UIM/SIM |
| 68 | SUSCLK | Opcjonalny zegar 32 kHz w stanie uśpienia |
| 70 / 72 / 74 | 3.3 V / VBAT | Zasilanie modułu; użycie VBAT zależy od typu modułu i platformy |
Grupy sygnałowe
| Grupa | Styki | Uwagi |
|---|---|---|
| Zasilanie i masa | 2, 4, 70, 72, 74 i wszystkie styki GND | Główne zasilanie 3.3 V, opcjonalne użycie VBAT i połączenia powrotne z masą |
| USB 2.0 | 7, 9 | Jedno łącze USB 2.0, często używane przez modemy komórkowe i moduły WWAN |
| Linia PCIe 0 / SATA | 41, 43, 47, 49 | Współdzielone pary różnicowe; host wybiera PCIe lub SATA |
| Linia PCIe 1 / USB 3.x | 29, 31, 35, 37 | Współdzielone pary różnicowe dla drugiej linii PCIe lub USB SuperSpeed |
| Zegar i sterowanie PCIe | 50, 52–55 | Reset, żądanie zegara, wybudzenie i zegar odniesienia 100 MHz |
| UIM/SIM | 30, 32, 34, 36, 66 | Reset, zegar, dane, zasilanie i wykrywanie karty SIM |
| Zarządzanie / GPIO | 20, 22–26, 28, 40, 42, 44, 46, 48 | Sygnały GPIO platformy i opcjonalne funkcje SMBus |
| Sterowanie radiem i anteną | 6, 8, 59–65 | Zasilanie modułu, wyłączenie radia, dostrajanie anteny i współistnienie interfejsów radiowych |
| Konfiguracja | 1, 21, 69, 75 | Połączenia konfiguracyjne używane przez hosta do rozpoznania typu modułu |
Linia PCIe 0 i SATA współdzielą jedną grupę styków, a linia PCIe 1 i USB SuperSpeed drugą. Alternatywnych interfejsów nie można używać jednocześnie na tych samych stykach.
Specyfikacje elektryczne
| Interfejs | Wartość / wymóg projektu |
|---|---|
| Główne zasilanie | Nominalnie 3.3 V na wskazanych stykach zasilania; sprawdź, czy moduł wymaga zasilania VBAT |
| Pary PCIe | Nominalna impedancja różnicowa 85 Ω; umieść kondensatory sprzęgające AC przy każdym nadajniku zgodnie z wymaganiami PCIe |
| Zegar odniesienia PCIe | Różnicowy zegar 100 MHz w architekturze ze wspólnym zegarem |
| Pary SATA | Nominalna impedancja różnicowa 100 Ω |
| Para USB 2.0 | Nominalna impedancja różnicowa 90 Ω |
| Pary USB SuperSpeed | Nominalna impedancja różnicowa 90 Ω |
| Interfejs UIM/SIM | Napięcie jest dostarczane przez moduł i zależy od implementacji SIM/UIM |
| Sygnały I/O zarządzania i sterowania | Poziomy sygnałów mogą wynosić 1.8 V lub 3.3 V; sprawdź każdą funkcję w obu kartach katalogowych |
| Sygnały aktywne stanem niskim | Nazwy zakończone znakiem # oznaczają aktywność przy niskim poziomie |
Prowadź każdą parę szybkiej transmisji możliwie krótko, z kontrolowaną impedancją, nad ciągłą płaszczyzną odniesienia. Dopasuj długości obu ścieżek pary; unikaj przelotek, odgałęzień, przerw w płaszczyźnie i zbędnych zmian warstwy.
Orientacja złącza
- Schematy przedstawiają krawędź stykową modułu, a nie pola lutownicze gniazda.
- Górna strona z elementami ma styki nieparzyste; dolna strona ma styki parzyste.
- Styk 1 znajduje się na końcu przeciwnym do styku 75. Wycięcie klucza B zastępuje pozycje 12–19 blisko styku 1.
- Układ pól gniazda może być lustrzanym odbiciem modułu. Korzystaj z wzoru pól PCB zalecanego przez producenta złącza.
Typowe konfiguracje połączeń
Modem komórkowy lub WWAN
- Podłącz 3.3 V, wszystkie wymagane styki masy, USB 2.0 i/lub interfejs PCIe obsługiwany przez moduł.
- Poprowadź sygnały UIM/SIM do odpowiedniego gniazda SIM i przestrzegaj zaleceń producenta modułu dotyczących ESD i rozmieszczenia elementów.
- Używaj FULL_CARD_POWER_OFF#, RESET#, W_DISABLE#, sygnałów sterowania anteną i wybudzenia tylko przy określonych poziomach logicznych.
Urządzenie PCIe x2 lub dysk SSD
- Poprowadź obie grupy linii PCIe oraz REFCLK, PERST#, CLKREQ# i PEWAKE# zgodnie z wymaganiami platformy.
- Nie używaj jednocześnie USB SuperSpeed na stykach współdzielonych z linią PCIe 1.
SATA M.2 SSD
- Użyj alternatywnych funkcji SATA na stykach 41, 43, 47 i 49.
- Podłącz DEVSLP i sygnały konfiguracji CONFIG zgodnie z wymaganiami hosta oraz dysku.
- Sprawdź, czy gniazdo obsługuje SATA; wiele gniazd z kluczem B przeznaczonych dla WWAN udostępnia zamiast tego USB i PCIe.
Częste błędy
- Zakładanie, że każde gniazdo z kluczem B obsługuje jednocześnie PCIe, SATA, USB i kartę SIM.
- Wkładanie modułu pamięci masowej B+M do gniazda przeznaczonego wyłącznie dla WWAN i oczekiwanie, że zadziała.
- Traktowanie wymiarów modułu, takich jak 2242 lub 3042, jako oznaczenia interfejsu.
- Jednoczesne używanie linii PCIe 1 i USB SuperSpeed na współdzielonych stykach.
- Zamiana PET z PER lub par SATA A i B przez odczytywanie nazw sygnałów z niewłaściwej perspektywy.
- Lustrzane odwrócenie wzoru pól lub pomylenie numeracji styków górnej i dolnej strony.
- Podanie 3.3 V na sygnały sterujące lub UIM/SIM o poziomie 1.8 V bez sprawdzenia tolerancji napięciowej.
- Ignorowanie szczytowego poboru prądu modemu, wymagań antenowych, obszarów wolnych od miedzi RF i wymagań cieplnych.
Złącza powiązane
| Złącze | Typowe zastosowanie | Uwaga o zgodności |
|---|---|---|
| M.2 z kluczem M | Pamięć masowa NVMe PCIe x4 i SATA | Moduł B+M może pasować, ale moduł wyłącznie z kluczem M nie pasuje do gniazda z kluczem B |
| M.2 z kluczem A / A+E | Łączność bezprzewodowa | Inne wycięcie i przypisanie sygnałów; nie są bezpośrednio zamienne |
| Mini PCI Express | Starsze moduły komórkowe i bezprzewodowe | Inne 52-stykowe złącze i wyprowadzenia; może być potrzebny aktywny adapter |
| mSATA | Starsze dyski SATA SSD | Korzysta z protokołu SATA, lecz mechanicznie i elektrycznie różni się od M.2 |
Wszystkie strony o wyprowadzeniach 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
- Specyfikacje PCI Express — PCI-SIG
- Specyfikacje i dokumenty USB — USB-IF
- Specyfikacje Serial ATA — SATA-IO
FAQ
Czy każde gniazdo z kluczem B jest przeznaczone dla modemu komórkowego?
Nie. Klucz B często występuje w modułach WWAN, ale może też obsługiwać pamięć masową SATA lub urządzenia PCIe. To host decyduje, które interfejsy są podłączone.
Czy dysk SSD z kluczem B+M można włożyć do gniazda z kluczem B?
Zwykle pasuje mechanicznie. Zadziała tylko wtedy, gdy gniazdo i dysk SSD obsługują ten sam interfejs SATA lub PCIe, a oprogramowanie układowe hosta obsługuje urządzenie.
Czy klucz B zapewnia PCIe x2?
Wyprowadzenia pozwalają na dwie linie PCIe, ale host może podłączyć jedną albo żadnej. Jedna grupa styków jest też współdzielona z USB SuperSpeed.
Czy interfejs SIM jest zawsze dostępny?
Nie. Styki UIM/SIM mogą pozostać nieużywane, a gniazda SIM może nie być lub host może je podłączyć w inny sposób.
Czy moduł można wymieniać podczas pracy?
Nie należy tego zakładać. Wyłącz urządzenie przed włożeniem lub wyjęciem modułu, chyba że dokumentacja sprzętu wyraźnie dopuszcza wymianę podczas pracy.