Wyprowadzenia PCIe M.2 — Key M
M.2 Key M to 75-pozycyjne złącze Socket 3 przeznaczone głównie do modułów pamięci masowej. Udostępnia do czterech linii PCIe dla urządzeń NVMe albo jedno połączenie SATA, a także zasilanie 3.3 V i sygnały zarządzania platformą.
Uwaga o zgodności: Key M określa kształt złącza i przypisanie styków, ale nie interfejs, generację PCIe, liczbę linii ani długość modułu faktycznie obsługiwane przez hosta. Zawsze sprawdzaj dokumentację zarówno hosta, jak i dysku.
Przegląd złącza
| Właściwość | Wartość |
|---|---|
| Rodzina złączy | PCI Express M.2 / NGFF, Socket 3 |
| Wycięcie klucza | Key M, pozycje 59 do 66 |
| Styki | 75 pozycji; 67 styków elektrycznych po uwzględnieniu wycięcia Key M |
| Główne zastosowanie | Dyski SSD NVMe PCIe i SATA |
| Możliwe interfejsy hosta | PCIe x1, x2 lub x4; SATA |
| Główne zasilanie | 3.3 V |
Gniazdo Key M często służy do podłączania dysków NVMe, ale samo wycięcie nie gwarantuje obsługi NVMe ani SATA. Moduł z wycięciami B+M może pasować mechanicznie, lecz zwykle ograniczają go własne interfejsy i dwie dostępne linie PCIe.
Schemat wyprowadzeń
Strona górna — styki nieparzyste
Strona dolna — styki parzyste
Tabela przypisania styków
Nazwy sygnałów podano z perspektywy hosta lub platformy: PET to sygnał wysyłany przez host do modułu, a PER odbierany przez host z modułu. Nazwy SATA pokazano jako funkcje alternatywne linii PCIe 0.
Legenda kolorów: Zasilanie · Masa · PCIe / SATA · Magistrala zarządzania · Sterowanie platformą
Strona górna
| Styk | Sygnał | Funkcja |
|---|---|---|
| 1 / 3 | GND | Masa |
| 5 / 7 | PERn3 / PERp3 | Linia PCIe 3, para odbierana przez hosta |
| 9 | GND | Masa |
| 11 / 13 | PETn3 / PETp3 | Linia PCIe 3, para nadawana przez hosta |
| 15 | GND | Masa |
| 17 / 19 | PERn2 / PERp2 | Linia PCIe 2, para odbierana przez hosta |
| 21 | GND | Masa |
| 23 / 25 | PETn2 / PETp2 | Linia PCIe 2, para nadawana przez hosta |
| 27 | GND | Masa |
| 29 / 31 | PERn1 / PERp1 | Linia PCIe 1, para odbierana przez hosta |
| 33 | GND | Masa |
| 35 / 37 | PETn1 / PETp1 | Linia PCIe 1, para nadawana przez hosta |
| 39 | GND | Masa |
| 41 / 43 | PERn0 / PERp0 lub SATA-B+ / SATA-B− | Para odbiorcza hosta dla linii PCIe 0 albo SATA |
| 45 | GND | Masa |
| 47 / 49 | PETn0 / PETp0 lub SATA-A− / SATA-A+ | Para nadawcza hosta dla linii PCIe 0 albo SATA |
| 51 | GND | Masa |
| 53 / 55 | REFCLKn / REFCLKp | Różnicowy zegar odniesienia PCIe |
| 57 | GND | Masa |
| 59–66 | — | Wycięcie mechaniczne Key M; brak styków |
| 67 | Zarezerwowany / niepodłączony | Pozostaw niepodłączony, o ile właściwa specyfikacja nie określa funkcji |
| 69 | PEDET | Wykrywanie interfejsu przez hosta: moduł SATA zwiera do masy, a moduł PCIe pozostawia otwarty |
| 71 / 75 | GND | Masa |
| 73 | GND lub VIO_CFG | Masa w klasycznym przypisaniu; opcjonalna konfiguracja napięcia I/O w obsługiwanych wersjach specyfikacji |
Strona dolna
| Styk | Sygnał | Funkcja |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | Główne zasilanie modułu |
| 6 | PWRDIS lub niepodłączony | Opcjonalne wyłączenie zasilania; dostępność zależy od wersji specyfikacji |
| 8 | PLN# lub niepodłączony | Opcjonalny sygnał powiadomienia platformy |
| 10 | DAS/DSS# / LED_1# | Aktywność urządzenia, wyłączenie opóźnionego rozruchu albo sterowanie diodą aktywności |
| 12 / 14 / 16 / 18 | 3.3 V | Główne zasilanie modułu |
| 20 | Zarezerwowany / niepodłączony | Pozostaw niepodłączony, o ile właściwa specyfikacja nie określa funkcji |
| 22 | VIO 1.8 V lub niepodłączony | Opcjonalne zasilanie sygnałów zarządzania I/O |
| 24 / 26 / 28 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostaw niepodłączone, o ile właściwa specyfikacja nie określa funkcji |
| 30 | PLA_S3# lub niepodłączony | Opcjonalny sygnał stanu uśpienia platformy |
| 32 | Zarezerwowany / niepodłączony | W nowszych specyfikacjach może mieć funkcję opcjonalnego interfejsu |
| 34 / 36 | USB_D+ / USB_D− lub niepodłączone | Opcjonalna para danych USB 2.0 w obsługiwanych implementacjach |
| 38 | DEVSLP | Sterowanie uśpieniem urządzenia SATA; może mieć inną funkcję opcjonalnego interfejsu |
| 40 | SMB_CLK | Zegar SMBus |
| 42 | SMB_DATA | Dane SMBus |
| 44 | ALERT# | Sygnał alarmowy magistrali zarządzania |
| 46 / 48 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostaw niepodłączone, o ile właściwa specyfikacja nie określa funkcji |
| 50 | PERST# | Podstawowy reset PCIe |
| 52 | CLKREQ# | Żądanie zegara odniesienia PCIe |
| 54 | PEWAKE# | Żądanie wybudzenia PCIe |
| 56 / 58 | Zarezerwowane / niepodłączone | Pozostaw niepodłączone, o ile właściwa specyfikacja nie określa funkcji |
| 59–66 | — | Wycięcie mechaniczne Key M; brak styków |
| 68 | SUSCLK | Opcjonalny zegar stanu uśpienia |
| 70 / 72 / 74 | 3.3 V | Główne zasilanie modułu |
Grupy sygnałów
| Grupa | Styki | Uwagi |
|---|---|---|
| Zasilanie i masa | 2, 4, 12, 14, 16, 18, 70, 72, 74 oraz wszystkie styki GND | Główne zasilanie 3.3 V i drogi powrotne przez masę |
| Linia PCIe 0 / SATA | 41, 43, 47, 49 | Wspólne pary różnicowe; host wybiera działanie PCIe lub SATA |
| Linie PCIe 1–3 | 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 25, 29, 31, 35, 37 | Trzy dodatkowe linie PCIe dla połączenia x4 |
| 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 / platformą | 6, 8, 10, 30, 38, 68, 69 | Opcjonalne sygnały zasilania, powiadomienia, aktywności, uśpienia i wykrywania interfejsu |
Linia PCIe 0 i SATA są funkcjami alternatywnymi tych samych styków. Jeden moduł nie może używać ich jednocześnie.
Parametry elektryczne
| Interfejs | Wartość projektowa / wymaganie |
|---|---|
| Główne zasilanie | Nominalne 3.3 V na wszystkich wskazanych stykach zasilania |
| Pary PCIe | Nominalnie 85 Ω różnicowo; zastosuj kondensatory sprzęgające AC przy każdym nadajniku zgodnie z wymaganiami PCIe |
| Zegar odniesienia PCIe | Zegar różnicowy 100 MHz, jeśli używana jest architektura wspólnego zegara |
| Pary SATA | Nominalnie 100 Ω różnicowo |
| Wejścia/wyjścia zarządzania i sterowania | Poziom logiczny zależy od sygnału i wersji specyfikacji; sprawdź zgodność 1.8 V / 3.3 V |
| Sygnały aktywne stanem niskim | Nazwy zakończone znakiem # oznaczają aktywność przy niskim poziomie |
| Styki zarezerwowane / opcjonalne | Nie podłączaj ich bez sprawdzenia aktualnej specyfikacji M.2 oraz kart katalogowych obu urządzeń |
Prowadź każdą szybką parę możliwie krótko, z kontrolowaną impedancją i nad ciągłą płaszczyzną odniesienia. Dopasuj obie ścieżki w parze; unikaj przelotek, nieużywanych odcinków linii, szczelin w płaszczyźnie i zbędnych zmian warstw.
Orientacja złącza
- Schematy przedstawiają krawędź stykową modułu, a nie pola lutownicze gniazda.
- Strona górna z elementami ma styki o numerach nieparzystych; strona dolna ma styki o numerach parzystych.
- Styk 1 leży po przeciwnej stronie niż styk 75. Wycięcie Key M zastępuje pozycje 59–66, blisko styku 75.
- Footprint gniazda może wyglądać jak lustrzane odbicie modułu. Stosuj zalecany footprint PCB producenta złącza.
Typowe konfiguracje połączeń
Dysk SSD NVMe PCIe x4
- Poprowadź linie od 0 do 3 oraz REFCLK, PERST#, CLKREQ# i PEWAKE# zgodnie z wymaganiami platformy.
- Podłącz wszystkie wskazane styki zasilania 3.3 V i masy; dobierz linię zasilania do prądu szczytowego i ograniczeń cieplnych dysku.
- Sprawdź obsługiwaną przez hosta generację PCIe, zasady podziału linii i możliwość rozruchu z dysku.
Dysk SSD PCIe x2 lub z kluczami B+M
- Poprowadź tylko te grupy linii, które obsługują zarówno host, jak i moduł.
- Moduł z wycięciami B+M może pasować do gniazda Key M, ale zgodność mechaniczna nie dodaje brakujących linii ani nie gwarantuje obsługi NVMe.
Dysk SSD SATA M.2
- Użyj alternatywnych funkcji SATA na stykach 41, 43, 47 i 49.
- Zastosuj PEDET i DEVSLP zgodnie z wymaganiami hosta i dysku.
- Potwierdź obsługę SATA przez gniazdo; wiele współczesnych gniazd Key M obsługuje tylko PCIe.
Częste błędy
- Zakładanie, że każde gniazdo Key M obsługuje zarówno NVMe/PCIe, jak i SATA.
- Uznawanie wymiarów karty M.2, takich jak 2230, 2242, 2260 lub 2280, za opis interfejsu elektrycznego.
- Prowadzenie wszystkich czterech linii PCIe, gdy host lub moduł obsługuje jedynie x1 albo x2.
- Zamiana PET z PER wskutek odczytania nazw sygnałów z perspektywy modułu zamiast hosta.
- Lustrzane odbicie footprintu lub pomylenie numeracji styków górnej i dolnej strony.
- Przyjęcie jednego napięcia logicznego dla wszystkich sygnałów zarządzania i sterowania.
- Podłączanie styków zarezerwowanych według starszej lub niezwiązanej implementacji M.2.
- Pomijanie prądu szczytowego SSD, przepływu powietrza lub ograniczania wydajności z powodu temperatury.
Powiązane złącza
| Złącze | Typowe zastosowanie | Uwaga o zgodności |
|---|---|---|
| M.2 Key B / B+M | SATA, WWAN, PCIe x1/x2 | Moduł pamięci masowej B+M może pasować do gniazda Key M, ale nadal ograniczają go własne styki i interfejsy |
| M.2 Key A / A+E | Łączność bezprzewodowa | Inne wycięcie i przypisanie styków; brak zgodności z Key M |
| U.2 / U.3 | Serwerowe dyski NVMe podłączane przewodem | Inne złącze i sposób zasilania; potrzebny odpowiedni adapter |
| Złącze SATA | Dysk SATA 2.5 cala | Ten sam protokół SATA, jeśli jest obsługiwany, ale inne zasilanie i złącze fizyczne |
Wszystkie strony wyprowadzeń PCIe M.2
Przewodnik zgodności · Key A · Key A+E · Key B · Key B+A · Key B+E · Key B+M · Key E · Key M
Oficjalne specyfikacje
- Opis specyfikacji PCI Express M.2 — PCI-SIG
- Specyfikacje PCI Express — PCI-SIG
- Specyfikacje NVM Express — NVM Express
- Specyfikacje Serial ATA — SATA-IO
Często zadawane pytania
Czy każdy dysk SSD Key M korzysta z NVMe?
Nie. Key M może przenosić PCIe/NVMe albo SATA. Gniazdo i moduł muszą obsługiwać ten sam interfejs.
Czy dysk SSD z kluczami B+M można włożyć do gniazda Key M?
Zwykle pasuje mechanicznie. Działanie nadal wymaga wspólnego interfejsu, a moduł PCIe B+M zwykle udostępnia najwyżej dwie linie PCIe.
Czy Key M zawsze udostępnia PCIe x4?
Nie. Przypisanie styków dopuszcza cztery linie, ale host może podłączyć mniej, a moduł może wykorzystać mniej.
Czy generacja PCIe i wersja NVMe zależą od klucza?
Nie. Klucz nie określa generacji PCIe ani wersji NVMe. Sprawdź specyfikacje hosta i dysku.
Czy moduł można podłączać podczas pracy?
Nie zakładaj tego. Przed włożeniem lub wyjęciem modułu wyłącz platformę, chyba że dokumentacja urządzenia wyraźnie dopuszcza wymianę podczas pracy.