PCIe M.2 — pinagem Key B
O M.2 Key B é um conector Socket 2 de 75 posições usado para módulos celulares e WWAN, armazenamento SATA e periféricos PCIe. Conforme o host, pode oferecer até duas pistas PCIe, SATA, USB 2.0, USB 3.x, interface UIM/SIM e sinais de controle da plataforma.
Atenção à compatibilidade: Key B descreve a forma do conector e sua pinagem, não as interfaces efetivamente ligadas pelo host. Um módulo que encaixa mecanicamente pode ser incompatível eletricamente. Consulte sempre a documentação do host e do módulo.
Visão geral do conector
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Família de conectores | PCI Express M.2 / NGFF, Socket 2 |
| Recorte da chave | Key B, posições 12 a 19 |
| Contatos | 75 posições; 67 contatos elétricos após o recorte Key B |
| Uso principal | Modems celulares/WWAN, módulos GNSS, SSDs SATA e periféricos PCIe |
| Possíveis interfaces do host | PCIe x1/x2, SATA, USB 2.0, USB 3.x, UIM/SIM, SMBus |
| Alimentação principal | 3,3 V; certos tipos de módulo podem usar contatos de alimentação compatíveis com VBAT |
Um módulo de armazenamento Key B+M muitas vezes encaixa em soquetes Key B e Key M. O encaixe mecânico não garante que SATA ou PCIe estejam ligados, e um módulo PCIe B+M normalmente é limitado a duas pistas.
Diagramas de pinagem
Lado superior — pinos ímpares
Lado inferior — pinos pares
Tabela de atribuição de pinos
Os nomes dos sinais usam a perspectiva do host/da plataforma: PET é transmitido pelo host ao módulo, enquanto PER é recebido pelo host a partir do módulo. Vários contatos têm funções alternativas, selecionadas conforme o tipo de módulo e a implementação do host.
Legenda de cores: Alimentação · Terra · USB · PCIe / SATA · Gerenciamento · Controle de rádio / plataforma
Lado superior
| Pino | Sinal | Função |
|---|---|---|
| 1 | CONFIG_3 | Ligação de configuração do tipo de módulo |
| 3 / 5 | GND | Terra |
| 7 / 9 | USB_D+ / USB_D− | Par de dados USB 2.0 |
| 11 | GND | Terra |
| 12–19 | — | Recorte mecânico Key B; sem contatos |
| 21 | CONFIG_0 | Ligação de configuração do tipo de módulo |
| 23 | GPIO_11 | Sinal de uso geral da plataforma |
| 25 | DPR | Controle de redução dinâmica de potência |
| 27 | GND | Terra |
| 29 / 31 | PERn1 / PERp1 ou USB3-Rx− / USB3-Rx+ | Par de recepção do host na pista PCIe 1 ou par de recepção USB SuperSpeed; SSIC é outra atribuição legada |
| 33 | GND | Terra |
| 35 / 37 | PETn1 / PETp1 ou USB3-Tx− / USB3-Tx+ | Par de transmissão do host na pista PCIe 1 ou par de transmissão USB SuperSpeed; SSIC é outra atribuição legada |
| 39 | GND | Terra |
| 41 / 43 | PERn0 / PERp0 ou SATA-B+ / SATA-B− | Par de recepção do host na pista PCIe 0 ou par de recepção SATA do host |
| 45 | GND | Terra |
| 47 / 49 | PETn0 / PETp0 ou SATA-A− / SATA-A+ | Par de transmissão do host na pista PCIe 0 ou par de transmissão SATA do host |
| 51 | GND | Terra |
| 53 / 55 | REFCLKn / REFCLKp | Clock de referência diferencial PCIe |
| 57 | GND | Terra |
| 59 / 61 / 63 / 65 | ANTCTL0 / ANTCTL1 / ANTCTL2 / ANTCTL3 | Sinais de controle do sintonizador de antena |
| 67 | RESET# | Reset do módulo |
| 69 | CONFIG_1 | Ligação de configuração do tipo de módulo |
| 71 / 73 | GND | Terra |
| 75 | CONFIG_2 | Ligação de configuração do tipo de módulo |
Lado inferior
| Pino | Sinal | Função |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | Alimentação principal do módulo |
| 6 | FULL_CARD_POWER_OFF# | Controle de desligamento de todo o módulo |
| 8 | W_DISABLE1# | Desativa a função de rádio 1 |
| 10 | GPIO_9 / DAS/DSS / LED_1# | Uso geral, atividade de armazenamento, partida escalonada ou LED de atividade |
| 12–19 | — | Recorte mecânico Key B; sem contatos |
| 20 / 22 / 24 | GPIO_5 / GPIO_6 / GPIO_7 | Sinais da plataforma de uso geral |
| 26 | GPIO_10 / W_DISABLE2# | Sinal de uso geral ou desativação da função de rádio 2 |
| 28 | GPIO_8 | Sinal de uso geral da plataforma |
| 30 | UIM_RESET | Reset UIM/SIM |
| 32 | UIM_CLK | Clock UIM/SIM |
| 34 | UIM_DATA | Dados bidirecionais UIM/SIM |
| 36 | UIM_PWR | Alimentação UIM/SIM fornecida pelo módulo |
| 38 | DEVSLP | Controle de suspensão do dispositivo SATA |
| 40 | GPIO_0 / SMB_CLK | Sinal de uso geral ou clock SMBus |
| 42 | GPIO_1 / SMB_DATA | Sinal de uso geral ou dados SMBus |
| 44 | GPIO_2 / ALERT# | Sinal de uso geral ou alerta do barramento de gerenciamento |
| 46 / 48 | GPIO_3 / GPIO_4 | Sinais da plataforma de uso geral |
| 50 | PERST# | Reset fundamental PCIe |
| 52 | CLKREQ# | Solicitação do clock de referência PCIe |
| 54 | PEWAKE# | Solicitação de despertar PCIe |
| 56 / 58 | Reservado / sem conexão | Deixe sem conexão, salvo se a especificação aplicável definir esses contatos |
| 60 | COEX3 | Controle de coexistência sem fio |
| 62 | COEX_TXD | Transmissão de coexistência sem fio |
| 64 | COEX_RXD | Recepção de coexistência sem fio |
| 66 | SIM_DETECT | Detecção da presença do cartão UIM/SIM |
| 68 | SUSCLK | Clock de suspensão opcional de 32 kHz |
| 70 / 72 / 74 | 3.3 V / VBAT | Alimentação do módulo; o uso de VBAT depende do tipo de módulo e da plataforma |
Grupos de sinais
| Grupo | Pinos | Notas |
|---|---|---|
| Alimentação e terra | 2, 4, 70, 72, 74 e todos os pinos GND | Alimentação principal de 3,3 V, VBAT opcional e retornos de terra |
| USB 2.0 | 7, 9 | Um link USB 2.0, comum em módulos celulares e WWAN |
| Pista PCIe 0 / SATA | 41, 43, 47, 49 | Pares diferenciais compartilhados; o host seleciona PCIe ou SATA |
| Pista PCIe 1 / USB 3.x | 29, 31, 35, 37 | Pares diferenciais compartilhados por uma segunda pista PCIe ou USB SuperSpeed |
| Clock e controle PCIe | 50, 52–55 | Reset, solicitação de clock, despertar e clock de referência de 100 MHz |
| UIM/SIM | 30, 32, 34, 36, 66 | Reset, clock, dados, alimentação e detecção do SIM |
| Gerenciamento / GPIO | 20, 22–26, 28, 40, 42, 44, 46, 48 | GPIO da plataforma e funções SMBus opcionais |
| Controle de rádio e antena | 6, 8, 59–65 | Alimentação do módulo, desativação do rádio, ajuste da antena e coexistência |
| Configuração | 1, 21, 69, 75 | Ligações usadas pelo host para identificar a configuração do módulo |
A pista PCIe 0 e SATA compartilham contatos; a pista PCIe 1 e USB SuperSpeed compartilham outro grupo. Essas interfaces alternativas não podem ser usadas simultaneamente nos mesmos contatos.
Especificações elétricas
| Interface | Valor de projeto / exigência |
|---|---|
| Alimentação principal | 3,3 V nominais nos contatos de alimentação especificados; confirme se o módulo exige implementação de VBAT |
| Pares PCIe | 85 Ω diferencial nominal; coloque capacitores de acoplamento CA em cada transmissor conforme exigido por PCIe |
| Clock de referência PCIe | Clock diferencial de 100 MHz quando se usa uma arquitetura de clock comum |
| Pares SATA | 100 Ω diferenciais nominais |
| Par USB 2.0 | 90 Ω diferencial nominal |
| Pares USB SuperSpeed | 90 Ω diferencial nominal |
| Interface UIM/SIM | A tensão é fornecida pelo módulo e depende da implementação do SIM/UIM |
| E/S de gerenciamento e controle | Os níveis de sinal podem ser 1,8 V ou 3,3 V; confira cada função nas duas folhas de dados |
| Sinais ativos em nível baixo | Nomes terminados em # são ativados em nível baixo |
Mantenha cada par de alta velocidade curto, com impedância controlada e roteado sobre um plano de referência contínuo. Iguale o comprimento das duas trilhas de cada par e evite vias, derivações, fendas no plano e trocas desnecessárias de camada.
Orientação do conector
- Os diagramas mostram a borda de contatos do módulo, não as ilhas de solda do soquete.
- O lado superior / dos componentes contém os pinos ímpares; o lado inferior contém os pinos pares.
- O pino 1 fica na extremidade oposta ao pino 75. O recorte Key B substitui as posições 12–19, perto do pino 1.
- A pegada de um soquete pode parecer espelhada em relação ao módulo. Siga a pegada de PCB recomendada pelo fabricante do conector.
Configurações comuns de ligação
Modem celular ou WWAN
- Conecte 3,3 V, todos os terras necessários e USB 2.0 e/ou a interface PCIe suportada pelo módulo.
- Roteie os sinais UIM/SIM até um soquete SIM adequado e siga as orientações do fabricante do módulo sobre ESD e posicionamento.
- Implemente FULL_CARD_POWER_OFF#, RESET#, W_DISABLE#, controle de antena e sinais de despertar apenas nos níveis lógicos especificados.
PCIe x2 periférico ou SSD
- Roteie os dois grupos de pistas PCIe, REFCLK, PERST#, CLKREQ# e PEWAKE# conforme exigido pela plataforma.
- Não use USB SuperSpeed nos contatos da pista 1 ao mesmo tempo.
SSD SATA M.2
- Use as funções alternativas SATA nos pinos 41, 43, 47 e 49.
- Implemente DEVSLP e as ligações CONFIG conforme exigido pelo host e pelo SSD.
- Confirme que o soquete oferece SATA; muitos soquetes Key B destinados a WWAN oferecem USB e PCIe em vez disso.
Erros comuns
- Supor que todo soquete Key B ofereça PCIe, SATA, USB e SIM ao mesmo tempo.
- Inserir um módulo de armazenamento B+M em um soquete exclusivo para WWAN e esperar que funcione.
- Tratar dimensões do módulo, como 2242 ou 3042, como identificação da interface.
- Usar a pista PCIe 1 e USB SuperSpeed simultaneamente nos contatos compartilhados.
- Trocar PET e PER, ou SATA A e B, por ler os nomes dos sinais na perspectiva errada.
- Espelhar a pegada ou confundir a numeração dos contatos superiores e inferiores.
- Aplicar 3,3 V a sinais de controle ou UIM/SIM de 1,8 V sem verificar a tolerância.
- Ignorar os picos de corrente do modem, a antena, as áreas de exclusão de RF e os requisitos térmicos.
Conectores relacionados
| Conector | Uso típico | Nota de compatibilidade |
|---|---|---|
| M.2 Key M | Armazenamento NVMe PCIe x4 e SATA | Um módulo B+M pode encaixar, mas módulos exclusivos Key M não entram em um soquete Key B |
| M.2 Key A / A+E | Conectividade sem fio | Recorte e atribuição de sinais diferentes; não há intercâmbio direto |
| Mini PCI Express | Módulos celulares e sem fio mais antigos | Conector de 52 pinos e pinagem diferentes; um adaptador ativo pode ser necessário |
| mSATA | SSDs SATA mais antigos | Eletricamente baseado em SATA, mas mecanicamente e eletricamente diferente de M.2 |
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Guia de compatibilidade · Key A · Key A+E · Key B · Key B+A · Key B+E · Key B+M · Key E · Key M
Especificações oficiais
- Visão geral da especificação PCI Express M.2 — PCI-SIG
- Especificações PCI Express — PCI-SIG
- Especificações e documentos USB — USB-IF
- Especificações Serial ATA — SATA-IO
Perguntas frequentes
Todo soquete Key B é destinado a um modem celular?
Não. A Key B é comum em módulos WWAN, mas também pode oferecer suporte a armazenamento SATA ou periféricos PCIe. O host determina quais interfaces estão ligadas.
Um SSD com chave B+M pode ser instalado em um soquete Key B?
Em geral, ele encaixa mecanicamente. Só funcionará se o soquete e o SSD tiverem suporte comum a SATA ou PCIe e se o firmware do host aceitar o dispositivo.
A Key B oferece PCIe x2?
A pinagem permite duas pistas, mas o host pode ligar apenas uma ou nenhuma. Um dos grupos de pistas também é compartilhado com USB SuperSpeed.
A interface SIM está sempre disponível?
Não. Os contatos UIM/SIM podem não ser usados, e o soquete SIM pode estar ausente ou ligado de outra forma pela plataforma host.
O conector permite conexão com o equipamento ligado?
Não presuma isso. Desligue a plataforma antes de inserir ou retirar o módulo, salvo se a documentação do equipamento permitir expressamente a conexão a quente.