PCIe M.2 — pinagem da chave M
M.2 Key M é um conector Socket 3 de 75 posições destinado principalmente a módulos de armazenamento. Ele pode oferecer até quatro pistas PCIe para dispositivos NVMe ou uma conexão SATA, além de alimentação de 3,3 V e sinais de gerenciamento da plataforma.
Aviso de compatibilidade: A chave M define o formato do conector e a atribuição dos pinos, mas não garante a interface, a geração PCIe, o número de pistas nem o comprimento de módulo aceito pelo host. Consulte sempre a documentação do host e da unidade.
Visão geral do conector
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Família do conector | PCI Express M.2 / NGFF, Socket 3 |
| Entalhe da chave | Chave M, posições 59 a 66 |
| Contatos | 75 posições; 67 contatos elétricos com o entalhe da chave M |
| Uso principal | SSDs PCIe NVMe e SSDs SATA |
| Possíveis interfaces do host | PCIe x1, x2 ou x4; SATA |
| Alimentação principal | 3,3 V |
Um soquete de chave M costuma ser usado para armazenamento NVMe, mas a chave, por si só, não garante suporte a NVMe ou SATA. Um módulo de chave B+M pode se encaixar mecanicamente, mas normalmente fica limitado às interfaces e às duas pistas PCIe disponíveis nesse módulo.
Diagrama de pinagem
Lado superior — pinos ímpares
Lado inferior — pinos pares
Tabela de atribuição de pinos
Os nomes dos sinais seguem a perspectiva do host/plataforma: PET é transmitido pelo host ao módulo, enquanto PER é recebido pelo host a partir do módulo. Os nomes dos sinais SATA aparecem como funções alternativas da pista PCIe 0.
Legenda de cores: Alimentação · Terra · PCIe/SATA · Barramento de gerenciamento · Controle da plataforma
Lado superior
| Pino | Sinal | Função |
|---|---|---|
| 1 / 3 | GND | Terra |
| 5 / 7 | PERn3 / PERp3 | Pista PCIe 3, par de recepção do host |
| 9 | GND | Terra |
| 11 / 13 | PETn3 / PETp3 | Pista PCIe 3, par de transmissão do host |
| 15 | GND | Terra |
| 17 / 19 | PERn2 / PERp2 | Pista PCIe 2, par de recepção do host |
| 21 | GND | Terra |
| 23 / 25 | PETn2 / PETp2 | Pista PCIe 2, par de transmissão do host |
| 27 | GND | Terra |
| 29 / 31 | PERn1 / PERp1 | Pista PCIe 1, par de recepção do host |
| 33 | GND | Terra |
| 35 / 37 | PETn1 / PETp1 | Pista PCIe 1, par de transmissão do host |
| 39 | GND | Terra |
| 41 / 43 | PERn0 / PERp0 ou SATA-B+ / SATA-B− | Pista PCIe 0, par de recepção do host, ou par de recepção SATA do host |
| 45 | GND | Terra |
| 47 / 49 | PETn0 / PETp0 ou SATA-A− / SATA-A+ | Pista PCIe 0, par de transmissão do host, ou par de transmissão SATA do host |
| 51 | GND | Terra |
| 53 / 55 | REFCLKn / REFCLKp | Relógio de referência diferencial PCIe |
| 57 | GND | Terra |
| 59–66 | — | Entalhe mecânico da chave M; sem contatos |
| 67 | Reservado / não conectar | Deixe desconectado, salvo se a especificação aplicável definir sua função |
| 69 | PEDET | Detecção da interface do host: aterrado por um módulo SATA e deixado em aberto por um módulo PCIe |
| 71 / 75 | GND | Terra |
| 73 | GND ou VIO_CFG | Terra na atribuição convencional; configuração opcional de E/S nas revisões compatíveis |
Lado inferior
| Pino | Sinal | Função |
|---|---|---|
| 2 / 4 | 3.3 V | Alimentação principal do módulo |
| 6 | PWRDIS ou não conectado | Controle opcional de desativação da alimentação; a disponibilidade depende da revisão da especificação |
| 8 | PLN# ou não conectado | Sinal opcional de notificação da plataforma |
| 10 | DAS/DSS# / LED_1# | Atividade do dispositivo, desativação do acionamento escalonado ou função de LED de atividade |
| 12 / 14 / 16 / 18 | 3.3 V | Alimentação principal do módulo |
| 20 | Reservado / não conectar | Deixe desconectado, salvo se a especificação aplicável definir sua função |
| 22 | VIO 1.8 V ou não conectado | Alimentação opcional de E/S para gerenciamento |
| 24 / 26 / 28 | Reservado / não conectar | Deixe desconectado, salvo se a especificação aplicável definir sua função |
| 30 | PLA_S3# ou não conectado | Sinal opcional do estado de suspensão da plataforma |
| 32 | Reservado / não conectar | Pode receber função de interface opcional em revisões mais recentes da especificação |
| 34 / 36 | USB_D+ / USB_D− ou não conectado | Par de dados USB 2.0 opcional nas implementações compatíveis |
| 38 | DEVSLP | Controle de suspensão do dispositivo SATA; pode ter outra atribuição em uma interface opcional |
| 40 | SMB_CLK | Relógio SMBus |
| 42 | SMB_DATA | Dados SMBus |
| 44 | ALERT# | Alerta do barramento de gerenciamento |
| 46 / 48 | Reservado / não conectar | Deixe desconectado, salvo se a especificação aplicável definir sua função |
| 50 | PERST# | Reset fundamental do PCIe |
| 52 | CLKREQ# | Solicitação do relógio de referência PCIe |
| 54 | PEWAKE# | Solicitação de ativação do PCIe |
| 56 / 58 | Reservado / não conectar | Deixe desconectado, salvo se a especificação aplicável definir sua função |
| 59–66 | — | Entalhe mecânico da chave M; sem contatos |
| 68 | SUSCLK | Relógio de suspensão opcional |
| 70 / 72 / 74 | 3.3 V | Alimentação principal do módulo |
Grupos de sinais
| Grupo | Pinos | Notas |
|---|---|---|
| Alimentação e terra | 2, 4, 12, 14, 16, 18, 70, 72, 74 e todos os pinos GND | Alimentação principal de 3,3 V e retornos de terra |
| Pista PCIe 0 / SATA | 41, 43, 47, 49 | Pares diferenciais compartilhados; o host seleciona a operação PCIe ou SATA |
| Pistas PCIe 1–3 | 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 25, 29, 31, 35, 37 | Três pistas PCIe adicionais para um link x4 |
| Relógio e controle PCIe | 50, 52–55 | Reset, solicitação de relógio, ativação e relógio de referência de 100 MHz |
| Barramento de gerenciamento | 40, 42, 44 | Relógio, dados e alerta do SMBus |
| Controle de armazenamento/plataforma | 6, 8, 10, 30, 38, 68, 69 | Desativação da alimentação, notificação, atividade, suspensão e detecção da interface |
A pista PCIe 0 e SATA são funções alternativas dos mesmos contatos. Um módulo não pode usá-las ao mesmo tempo.
Especificações elétricas
| Interface | Valor de projeto / exigência |
|---|---|
| Alimentação principal | 3,3 V nominais em todos os contatos de alimentação especificados |
| Pares PCIe | 85 Ω diferenciais nominais; instale capacitores de acoplamento CA em cada transmissor conforme exigido pelo PCIe |
| Relógio de referência PCIe | Relógio diferencial de 100 MHz quando se usa a arquitetura de relógio comum |
| Pares SATA | 100 Ω diferenciais nominais |
| E/S de gerenciamento e controle | O nível lógico depende do sinal e da revisão da especificação; verifique a compatibilidade com 1,8 V ou 3,3 V |
| Sinais ativos em nível baixo | Nomes terminados em # são ativados em nível baixo |
| Pinos reservados ou opcionais | Não conecte sem consultar a especificação M.2 atual e as fichas técnicas dos dois dispositivos |
Mantenha cada par de alta velocidade curto, com impedância controlada e roteado sobre um plano de referência contínuo. Igualize o comprimento das duas trilhas de cada par e evite vias, trechos em derivação, aberturas no plano e mudanças de camada desnecessárias.
Orientação do conector
- Os diagramas mostram a borda de contatos do módulo, não os terminais 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 entalhe da chave M substitui as posições 59–66, perto do pino 75.
- A disposição dos terminais do soquete pode parecer espelhada em relação ao módulo. Siga o footprint de PCB recomendado pelo fabricante do conector.
Configurações comuns de ligação
SSD PCIe x4 NVMe
- Roteie as pistas PCIe 0 a 3, REFCLK, PERST#, CLKREQ# e PEWAKE# conforme os requisitos da plataforma.
- Conecte todos os contatos especificados de 3,3 V e terra; dimensione a linha de alimentação para a corrente de pico e os limites térmicos da unidade.
- Verifique a geração PCIe aceita pelo host, as regras de bifurcação e o suporte a inicialização.
SSD com chave PCIe x2 ou B+M
- Roteie apenas os grupos de pistas implementados tanto pelo host quanto pelo módulo.
- Uma placa de chave B+M pode se encaixar em um soquete de chave M, mas o encaixe mecânico não acrescenta pistas ausentes nem garante suporte a NVMe.
SSD SATA M.2
- Use as funções alternativas SATA nos pinos 41, 43, 47 e 49.
- Implemente PEDET e DEVSLP conforme os requisitos do host e da unidade.
- Confirme que o soquete aceita SATA; muitos soquetes modernos de chave M oferecem apenas PCIe.
Erros comuns
- Presumir que todo soquete de chave M aceite NVMe/PCIe e SATA.
- Presumir que dimensões de placa M.2, como 2230, 2242, 2260 ou 2280, indiquem a interface elétrica.
- Rotear as quatro pistas PCIe quando o host ou o módulo aceita apenas x1 ou x2.
- Inverter PET e PER ao interpretar os nomes dos sinais pela perspectiva do módulo em vez da perspectiva do host.
- Espelhar o footprint ou confundir a numeração dos contatos das faces superior e inferior.
- Usar uma tensão lógica genérica para todos os sinais de gerenciamento e controle.
- Conectar pinos reservados com base em uma implementação M.2 antiga ou não relacionada.
- Ignorar a corrente de pico do SSD, o fluxo de ar ou a limitação térmica.
Conectores relacionados
| Conector | Uso típico | Nota de compatibilidade |
|---|---|---|
| M.2 chave B / B+M | SATA, WWAN, PCIe x1/x2 | Um módulo de armazenamento B+M pode se encaixar em um soquete de chave M, mas continua limitado por seus contatos e interfaces |
| M.2 chave A / A+E | Conectividade sem fio | Entalhe e atribuição de pinos diferentes; incompatível com a chave M |
| U.2 / U.3 | Armazenamento NVMe empresarial por cabo | Conector e alimentação diferentes; exige um adaptador adequado |
| Conector SATA | Armazenamento SATA de 2,5 polegadas | Usa o mesmo protocolo SATA quando compatível, mas tem alimentação e conector físico diferentes |
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Especificações oficiais
- Visão geral da especificação PCI Express M.2 — PCI-SIG
- Especificações PCI Express — PCI-SIG
- Especificações NVM Express — NVM Express
- Especificações da série ATA — SATA IO
FAQ
Todo SSD de chave M usa NVMe?
Não. A chave M pode transportar PCIe/NVMe ou SATA. O soquete e o módulo precisam aceitar a mesma interface.
Um SSD de chave B+M pode ser instalado em um soquete de chave M?
Em geral, ele se encaixa mecanicamente. O funcionamento ainda depende de uma interface compartilhada, e um módulo PCIe B+M normalmente oferece no máximo duas pistas PCIe.
A chave M sempre oferece PCIe x4?
Não. A pinagem permite quatro pistas, mas o host pode conectar menos pistas e o módulo pode usar menos.
A geração PCIe e a versão NVMe dependem da chave?
Não. A chave não indica a geração PCIe nem a revisão NVMe. Verifique as especificações do host e da unidade.
O conector permite conexão a quente?
Não presuma que sim. Desligue a plataforma antes de inserir ou remover um módulo, a menos que a documentação do equipamento permita explicitamente a conexão a quente.