ElectroDesignForgeElectroDesignForge

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

CechaWartość
Rodzina złączyPCI Express M.2 / NGFF, Socket 2
Wycięcie kluczaKlucz B, pozycje 12 do 19
Styki75 pozycji; po wykonaniu wycięcia klucza B pozostaje 67 styków elektrycznych
Główne zastosowanieModemy WWAN i komórkowe, moduły GNSS, dyski SATA SSD i urządzenia PCIe
Możliwe interfejsy hostaPCIe x1/x2, SATA, USB 2.0, USB 3.x, UIM/SIM, SMBus
Główne zasilanie3.3 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

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

Dolna strona — styki parzyste

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

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

StykSygnałFunkcja
1CONFIG_3Połączenie konfiguracyjne określające typ modułu
3 / 5GNDMasa
7 / 9USB_D+ / USB_D−Para danych USB 2.0
11GNDMasa
12–19—Wycięcie mechaniczne klucza B; brak styków
21CONFIG_0Połączenie konfiguracyjne określające typ modułu
23GPIO_11Sygnał platformy ogólnego przeznaczenia
25DPRSterowanie dynamicznym ograniczaniem mocy
27GNDMasa
29 / 31PERn1 / PERp1 lub USB3-Rx− / USB3-Rx+Para odbiorcza hosta linii PCIe 1 lub para odbiorcza USB SuperSpeed; SSIC to inne starsze przypisanie
33GNDMasa
35 / 37PETn1 / PETp1 lub USB3-Tx− / USB3-Tx+Para nadawcza hosta linii PCIe 1 lub para nadawcza USB SuperSpeed; SSIC to inne starsze przypisanie
39GNDMasa
41 / 43PERn0 / PERp0 lub SATA-B+ / SATA-B−Para odbiorcza hosta linii PCIe 0 lub para odbiorcza hosta SATA
45GNDMasa
47 / 49PETn0 / PETp0 lub SATA-A− / SATA-A+Para nadawcza hosta linii PCIe 0 lub para nadawcza hosta SATA
51GNDMasa
53 / 55REFCLKn / REFCLKpRóżnicowy zegar odniesienia PCIe
57GNDMasa
59 / 61 / 63 / 65ANTCTL0 / ANTCTL1 / ANTCTL2 / ANTCTL3Sygnały sterowania dostrajaniem anteny
67RESET#Reset modułu
69CONFIG_1Połączenie konfiguracyjne określające typ modułu
71 / 73GNDMasa
75CONFIG_2Połączenie konfiguracyjne określające typ modułu

Dolna strona

StykSygnałFunkcja
2 / 43.3 VGłówne zasilanie modułu
6FULL_CARD_POWER_OFF#Sterowanie wyłączeniem zasilania całego modułu
8W_DISABLE1#Wyłącz funkcję radiową 1
10GPIO_9 / DAS/DSS / LED_1#GPIO, aktywność pamięci masowej, rozłożony rozruch lub dioda aktywności
12–19—Wycięcie mechaniczne klucza B; brak styków
20 / 22 / 24GPIO_5 / GPIO_6 / GPIO_7Sygnały platformy ogólnego przeznaczenia
26GPIO_10 / W_DISABLE2#GPIO lub wyłączenie funkcji radiowej 2
28GPIO_8Sygnał platformy ogólnego przeznaczenia
30UIM_RESETReset UIM/SIM
32UIM_CLKZegar UIM/SIM
34UIM_DATADane dwukierunkowe UIM/SIM
36UIM_PWRZasilanie UIM/SIM dostarczane przez moduł
38DEVSLPSterowanie uśpieniem urządzenia SATA
40GPIO_0 / SMB_CLKGPIO lub zegar SMBus
42GPIO_1 / SMB_DATAGPIO lub dane SMBus
44GPIO_2 / ALERT#GPIO lub sygnał alarmowy magistrali zarządzania
46 / 48GPIO_3 / GPIO_4Sygnały platformy ogólnego przeznaczenia
50PERST#Główny reset PCIe
52CLKREQ#Żądanie zegara odniesienia PCIe
54PEWAKE#Żądanie wybudzenia PCIe
56 / 58Zarezerwowane / niepodłączonePozostaw niepodłączone, chyba że właściwa specyfikacja określa ich funkcję
60COEX3Sterowanie współistnieniem interfejsów radiowych
62COEX_TXDNadawanie sygnału współistnienia interfejsów radiowych
64COEX_RXDOdbiór sygnału współistnienia interfejsów radiowych
66SIM_DETECTWykrywanie obecności karty UIM/SIM
68SUSCLKOpcjonalny zegar 32 kHz w stanie uśpienia
70 / 72 / 743.3 V / VBATZasilanie modułu; użycie VBAT zależy od typu modułu i platformy

Grupy sygnałowe

GrupaStykiUwagi
Zasilanie i masa2, 4, 70, 72, 74 i wszystkie styki GNDGłówne zasilanie 3.3 V, opcjonalne użycie VBAT i połączenia powrotne z masą
USB 2.07, 9Jedno łącze USB 2.0, często używane przez modemy komórkowe i moduły WWAN
Linia PCIe 0 / SATA41, 43, 47, 49Współdzielone pary różnicowe; host wybiera PCIe lub SATA
Linia PCIe 1 / USB 3.x29, 31, 35, 37Współdzielone pary różnicowe dla drugiej linii PCIe lub USB SuperSpeed
Zegar i sterowanie PCIe50, 52–55Reset, żądanie zegara, wybudzenie i zegar odniesienia 100 MHz
UIM/SIM30, 32, 34, 36, 66Reset, zegar, dane, zasilanie i wykrywanie karty SIM
Zarządzanie / GPIO20, 22–26, 28, 40, 42, 44, 46, 48Sygnały GPIO platformy i opcjonalne funkcje SMBus
Sterowanie radiem i anteną6, 8, 59–65Zasilanie modułu, wyłączenie radia, dostrajanie anteny i współistnienie interfejsów radiowych
Konfiguracja1, 21, 69, 75Połączenia 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

InterfejsWartość / wymóg projektu
Główne zasilanieNominalnie 3.3 V na wskazanych stykach zasilania; sprawdź, czy moduł wymaga zasilania VBAT
Pary PCIeNominalna impedancja różnicowa 85 Ω; umieść kondensatory sprzęgające AC przy każdym nadajniku zgodnie z wymaganiami PCIe
Zegar odniesienia PCIeRóżnicowy zegar 100 MHz w architekturze ze wspólnym zegarem
Pary SATANominalna impedancja różnicowa 100 Ω
Para USB 2.0Nominalna impedancja różnicowa 90 Ω
Pary USB SuperSpeedNominalna impedancja różnicowa 90 Ω
Interfejs UIM/SIMNapięcie jest dostarczane przez moduł i zależy od implementacji SIM/UIM
Sygnały I/O zarządzania i sterowaniaPoziomy sygnałów mogą wynosić 1.8 V lub 3.3 V; sprawdź każdą funkcję w obu kartach katalogowych
Sygnały aktywne stanem niskimNazwy 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

ZłączeTypowe zastosowanieUwaga o zgodności
M.2 z kluczem MPamięć masowa NVMe PCIe x4 i SATAModuł B+M może pasować, ale moduł wyłącznie z kluczem M nie pasuje do gniazda z kluczem B
M.2 z kluczem A / A+EŁączność bezprzewodowaInne wycięcie i przypisanie sygnałów; nie są bezpośrednio zamienne
Mini PCI ExpressStarsze moduły komórkowe i bezprzewodoweInne 52-stykowe złącze i wyprowadzenia; może być potrzebny aktywny adapter
mSATAStarsze dyski SATA SSDKorzysta 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

Aktualna specyfikacja PCI-SIG oraz karty katalogowe złącza, hosta i modułu mają pierwszeństwo przed tym podsumowaniem. Opcjonalne i alternatywne funkcje styków zmieniały się między wersjami M.2.

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.