↑ следующая новость | предыдущая новость ↓
M.2 (NGFF) – общее название форм-фактора или физического интерфейса для SSD дисков, мобильных WiFi адаптеров, 3G/4G модемов и прочих компьютерных комплектующих для миниатюрных устройств вроде планшетов, ультрабуков или неттопов.
Мы уже рассказывали о новом форм-факторе на примере M.2 SSD – с этим материалом можно ознакомиться по ссылке «M.2 или NGFF (Next Generation Form Factor) – форм-фактор следующего поколения и новый интерфейс SSD-накопителей».
Однако M.2 был разработан не только для SSD, но также для WiFi, WiGig, Bluetooth адаптеров, GPS/ГЛОНАСС модулей (GNSS), NFC модулей, других устройств и датчиков.
Ранее в мобильных устройствах перечисленные модули и адаптеры подключались с помощью разъема mini PCI Express и имели популярный форм-фактор Mini Card полной или половинной длины. В свою очередь, компактные SSD диски имели тот же форм-фактор Mini Card, но для интерфейса mSATA.
M.2 или Next Generation Form Factor пришел на смену mSATA и mini PCIe, объединил и расширил возможности подключения, поскольку способен работать с большим количеством логических интерфейсов (Host Interface). К тому же, разъем M.2 занимает меньше места в мобильном устройстве, а вариантов исполнения стало в несколько раз больше, в сравнении с Mini Card за счет появления нескольких типоразмеров M.2 (NGFF), в зависимости от ширины и высоты.
Что нужно знать про M.2?
- Спецификация M.2 (NGFF) включает в себя устройства, припаиваемые к материнской плате, а также разъём M.2 на материнской плате, к которому можно подключать различные устройства. Разъем M.2 занимает на 20% меньшую площадь, чем разъем для mini PCIe устройств. В разъеме M.2 суммарно 67 контактов, которые могут быть разделены перегородками – ключами. В зависимости от типа ключа, предполагается разделение подключаемых устройств по назначению.
- В качестве логических интерфейсов для разъёма M.2 могут выступать PCI Express, SATA, USB, Display Port, I2C, SDIO, UART и другие.
- Размеры устройств M.2 стандартизированы и объединены в типы. Ширина M.2 устройств может быть 12, 16, 22 или 30 миллиметров. Длина – 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 или 110 миллиметров. Например, M.2 SSD шириной 22 мм и длиной 80 мм обозначается «Type2280». (наглядно показано на схематичном изображении M.2 устройств по типоразмеру).
- Толщина устройств M.2, точнее выступающие компоненты сверху и снизу, также стандартизирована. Устройства могут быть, как односторонней, так и двусторонней компоновки – элементы могут располагаться на одной стороне печатной платы или на двух.
Номенклатурное обозначение M.2 (NGFF) устройств
| Название ключа M.2 (Key ID) | Количество задействованных контактов разъема M.2, шт. | Варианты логического интерфейса разъема M.2 |
| A | 8-15 | PCIe x2 / USB / I2C / DP x4 |
| B | 12-19 | PCIe x2 / SATA / USB / PMC / IUM / SSIC / UART-I2C |
| C | 16-23 | Ключ зарезервирован для будущих применений |
| D | 20-27 | Ключ зарезервирован для будущих применений |
| E | 24-31 | PCIe x2 / USB / I2C-ME / SDIO / UART / PCM |
| F | 28-35 | Будущий интерфейс памяти (FMI) |
| G | 39-46 | Не будет использоваться для стандартных M.2 устройств. Зарезервирован для сторонних устройств. |
| H | 43-50 | Ключ зарезервирован для будущих применений |
| J | 47-54 | Ключ зарезервирован для будущих применений |
| K | 51-58 | Ключ зарезервирован для будущих применений |
| L | 55-62 | Ключ зарезервирован для будущих применений |
| M | 59-66 | PCIe x4 / SATA |
* — Если указана вторая буква ключа, значит модуль универсальный, совместим с двумя типами ключей в разъеме M.2.
Например, SSD с обозначением 2280-D2-B-M можно расшифровать так: ширина – 22 мм, длина 80 мм, двусторонняя компоновка, элементы выступают на 1.35 мм сверху и снизу, подходит для установки в разъем с ключами B или M.
Вообще, производители не часто указывают номенклатурное обозначение M.2 модулей. Но, по факту, обозначение можно составить самостоятельно по визуальным признакам, а также путём нехитрых измерений устройства.
Какие M.2 (NGFF) устройства используют разъем M.2 c ключами A, E, B, M?
| Ключ разъема M.2 | Типоразмер модуля M.2 | Тип устройства M.2 |
| A | 1630, 2230, 3030 | WiFi, Bluetooth, NFC и/или WiGig |
| E | 1630, 2230, 3030 | WiFi, Bluetooth, NFC и/или GPS/ГЛОНАСС (GNSS) |
| B | 3042, 2230, 2242, 2260, 2280, 22110 | 3G/LTE модули + GPS/ГЛОНАСС (GNSS) или SSD |
| M | 2242, 2260, 2280, 22110 | SSD с логическим интерфейсом PCIe или SATA |
Что такое Socket 1, Socket 2, Socket 3 в применении к M.2 (NGFF) устройствам?
Действительно встречается понятие сокет для M.2 устройств. Принцип деления наглядно показан в следующей таблице:
| Припаиваются к материнской плате | Для установки в разъем M.2 | |||||
| Типоразмер модуля M.2 | Высота | Контакты идентичны ключу | Ключ разъема M.2 | Типоразмер модуля M.2 | Высота модуля | Ключ коннектора M.2 на модуле |
| 1216 | S1 | E | ||||
| A, E | 1630 | S1, D1, S3, D3, D4 | A, E, A+E | |||
| 2226 | S3 | E | A, E | 2230 | S1, D1, S3, D3, D4 | A, E, A+E |
| 3026 | S3 | A | A, E | 3030 | S1, D1, S3, D3, D4 | A, E, A+E |
Socket 2Для компактных 3G/4G модемов M.2, но возможно появление другого оборудования | B | 3042 | S1, D1, S3, D3, D4 | B | ||
Socket 2Для M.2 SSD и другого оборудования с универсальным ключом B+M | B | 2230 | S2, D2, S3, D3, D5 | B+M | ||
| B | 2242 | S2, D2, S3, D3, D5 | B+M | |||
| B | 2260 | S2, D2, S3, D3, D5 | B+M | |||
| B | 2280 | S2, D2, S3, D3, D5 | B+M | |||
| B | 22110 | S2, D2, S3, D3, D5 | B+M | |||
Socket 3Только для SSD дисков с интерфейсом M.2 (по крайней мере, пока что) | M | 2242 | S2, D2, S3, D3, D5 | M, B+M | ||
| M | 2260 | S2, D2, S3, D3, D5 | M, B+M | |||
| M | 2280 | S2. D2, S3, D3, D5 | M, B+M | |||
| M | 22110 | S2. D2, S3, D3, D5 | M, B+M | |||
По данным в таблице видно, что любой SSD с универсальным ключом B+M можно установить в слот M.2 M Key. В свою очередь SSD с ключом M установить в слот B невозможно физически, даже если логический интерфейс устройств совпадает.
Именно по этой причине производители материнских плат для установки SSD делают разъем M.2 с ключом M и двумя логическими интерфейсами на выбор — PCIe или SATA. Но бывают исключения, когда разъем M.2 на плате подключен только к шине PCIe или только к SATA контроллеру — с этим нужно быть внимательнее при выборе подходящего M.2 SSD.
Что такое M.2? То же самое, что и NGFF?
M.2 разработан организациями стандартизирования PCI-SIG и SATA-IO и описывается в спецификациях PCI-SIG M.2 и SATA 3.2. Ранее он назывался Next Generation Form Factor (NGFF), а в 2013 году был формально переименован в M.2. Многие по-прежнему называют M.2 стандартом NGFF.
Компактный форм-фактор M.2 используется для многих типов добавляемых карт, таких как карты Wi-Fi, Bluetooth, спутниковой навигации, Near Field Communication (NFC), цифрового радио, Wireless Gigabit Alliance (WiGig), Wireless WAN (WWAN), и твердотельных накопителей (SSD).
M.2 имеет подгруппу особых форм-факторов специально для SSD.
SSD M.2 — это то же самое, что и SSD mSATA?
Нет, они отличаются; M.2 поддерживает варианты интерфейса накопителей SATA и PCIe, а mSATA — только SATA. Физически они отличаются по внешнему виду и не могут подключаться к одинаковым системным разъемам. На рисунке ниже представлены SSD M.2 и SSD mSATA (различаются разъемы и размеры карт):
M.2 2280 (выше) в сравнении с mSATA. Обратите внимание на ключи (или прорези), которые предотвращают размещение карты в несовместимых разъемах.
Зачем создан форм-фактор M.2?
Форм-фактор M.2 создан для обеспечения различных вариантов карт с компактными форм-факторами, в том числе SSD. Ранее в SSD использовался mSATA благодаря самому маленькому форм-фактору, однако mSATA невозможно масштабировать до 1ТБ за разумную цену. Поэтому была выбрана новая спецификация M.2, обеспечивающая различные размеры и емкости карт SSD M.2. Спецификация M.2 позволяет производителям систем стандартизировать общий компактный форм-фактор, который при необходимости можно использовать с большими емкостями накопителей.
В чем преимущества SSD M.2?
Все SSD M.2 имеют утапливаемое крепление в разъемах M.2 системных плат. Форм-фактор M.2 обеспечивает возможность повышенной производительности при пониженном потреблении ресурсов, а также технологического усовершенствования SSD в будущем.Кроме того, для подключения карт не требуются кабели питания или данных. Как и SSD mSATA, накопители SSD M.2 просто вставляются в разъем.
В каких системах работают SSD M.2?
SSD M.2 SATA и PCIe поддерживают системные платы, использующие современные наборы микросхем Intel z97 и AMD FX 990. Кроме того, SSD M.2 поддерживают многие модели ноутбуков. Перед покупкой SSD M.2 изучите спецификации системы и руководство пользователя, чтобы убедиться в совместимости.
В этих часто задаваемых вопросах рассматриваются различные форм-факторы M.2?
В этих часто задаваемых вопросах мы рассматриваем только форм-фактор SSD M.2 и предупреждаем читателей: существуют разъемы M.2 в системах, не совместимых с SSD M.2.
Я знаю, что M.2 имеют различные размеры, какие именно?
Существует множество различных размеров модулей M.2, т.к. имеются разные типы карт M.2: от карт SSD до карт глобальных сетей (WAN).
Для модулей SSD M.2 наиболее часто используются размеры 22мм (ширина) x30мм (длина), 22мм x 42мм, 22мм x 60мм, 22мм x 80мм и 22мм x 110мм. Карты имеют название, связанное с их размерами: Первые 2 цифры определяют ширину (у всех 22мм), а остальные цифры определяют длину от 30мм до 110мм. Для SSD M.2 существуют названия 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110.
На рисунке ниже представлен 2,5-дюймовый SSD и SSD M.2 2242, 2260 и 2280:
Почему SSD M.2 имеют разную длину?
Есть две причины использования различных вариантов длины SSD M.2:
Различные длины позволяют использовать различные емкости накопителей SSD; чем длиннее накопитель, тем больше микросхем NAND можно в него установить вместе с контроллером и иногда с микросхемой памяти DRAM. Варианты длины 2230 и 2242 поддерживают 1-3 микросхемы NAND, а 2280 и 22110 поддерживают до 8 микросхем NAND, что позволяет создавать SSD емкостью до 1ТБ в самых больших форм-факторах M.2.
Размер разъема в системной плате может ограничивать размер M.2: Некоторые ноутбуки могут поддерживать M.2 для кэширования, однако имеют мало свободного места, в которое можно установить только SSD M.2 2242 (SSD M.2 2230 меньше по размеру, но в большинстве случаев не требуются там, где можно установить SSD M.2 2242).
Например, если SSD M.2 используется в качестве кэш-памяти (с установленным на клиентских системах ПО Intel® Smart Response Technology (SRT)) или загрузочного накопителя ОС с низкой емкостью в ультрабуках или Chromebook, обычно применяются SSD M.2 2242.Если SSD M.2 используется в качестве первичного накопителя в ноутбуке или настольной системе, обычно применяются более длинные и емкие SSD M.2 2280.
Kingston представил SSD M.2 2280 SATA в июне 2014 года и планирует внедрять различные размеры в соответствии с потребностями рынка.
В чем разница между SSD M.2 SATA и M.2 PCIe?
M.2 — это физический форм-фактор.SATA и PCIe — это интерфейсы накопителей, основным различием является разная производительность и протоколы (языки), которыми "общаются" SSD M.2.
Спецификация M.2 разработана для использования интерфейсов SATA и PCIe в SSD.SSD M.2 SATA будут использовать тот же контроллер, который сейчас используется в стандартных 2,5-дюймовых SSD SATA.SSD M.2 PCIe будут использовать контроллер, специально разработанный для поддержки протокола PCIe.
SSD M.2 может поддерживать только один протокол, но в некоторых системах имеются разъемы M.2, поддерживающие SATA и PCIe.
Поддерживает ли SSD M.2 SATA и PCIe вместе?
Нет. SSD M.2 поддерживает либо SATA, либо PCIe, но не оба стандарта одновременно. Кроме того, разъемы системных плат разных производителей могут поддерживать либо SATA, либо PCIe, или, в некоторых случаях, оба протокола. Следует изучить руководство по системе, чтобы знать, какие технологии поддерживаются; в некоторых системных платах могут существовать разъемы, поддерживающие оба интерфейса, или ограниченные только SATA или PCIe.
Быстрее ли SSD M.2 PCIe, чем M.2 SATA?
Интерфейс PCIe быстрее, поскольку спецификация SATA 3.0 ограничена максимальной скоростью
600МБ/с; 2 канала PCIe Gen 2 имеют скорость до 1000МБ/с, а 4 канала Gen 2 — до 2000МБ/с. Также существует новая технология PCIe Gen 3, которая станет более популярной в 2015 году, в ней 4 канала обеспечивают скорость до 4000МБ/с.
Нужен ли специальный драйвер для работы SSD M.2?
Почему нужно включать SSD M.2 в BIOS?
В некоторых случаях разъем SSD M.2 может делить каналы PCIe или порты SATA с другими устройствами на системной плате. Изучите документацию своей системной платы, поскольку при одновременном использовании обоих общих портов одно из устройств может отключиться.
Быстрее ли SSD M.2 SATA обычных 2.5-дюймовых SSD SATA или mSATA?
Производительность будет сравнимой; она также зависит от типа контроллера хост-системы, в которой используются SSD, а также от внутренней схемы и контроллера каждого SSD. Спецификация SATA 3.0 поддерживает до 600МБ/с в форм-факторах SSD 2,5-дюйма, mSATA или M.2.
Что произойдет при подключении SSD PCIe M.2 к порту SATA M.2, и наоборот?
Если хост-система не поддерживает протокол PCIe, SSD PCIe M.2 скорее всего не распознается BIOS и поэтому не будет совместим с системой. Аналогично, при установке SSD SATA M.2 в разъем, поддерживающий только SSD PCIe M.2, накопитель SSD SATA M.2 невозможно будет использовать.
Что произойдет, если подключить SSD PCIe x4 M.2 к порту, поддерживающему только скорости PCIe x2?
На такой системной плате SSD PCIe M.2 сможет работать только на скоростях PCIe x2 (2-канальная работа). В случае покупки системной платы с поддержкой скоростей PCIe x4 четырехканальный SSD M.2 сможет работать со скоростью, возможной в данной системе. Кроме того, существуют ограничения PCIe в системных платах, на которых общее количество каналов PCIe может быть превышено; четырехканальный SSD PCIe M.2 ограничивается до двух каналов или полностью отключается.
Что означают различные ключи на накопителях SSD M.2?
Спецификация M.2 предусматривает 12 типов ключей или прорезей на карте M.2 или в интерфейсе разъема; многие из них зарезервированы для использования в будущем:
Уже назначенные ключи M.2 (к SSD M.2 относятся только B и M)
Источник: All About M.2 SSDs, SNIA, June 2014.
Специально для SSD M.2 обычно используют 3 вида ключей:
Различные типы ключей помечаются на концевых контактах (позолоченных) SSD M.2 или рядом с ним, а также на разъеме M.2.
На рисунке ниже представлены ключи SSD M.2 на SSD M.2 и совместимых разъемах M.2 с прорезями, позволяющими вставлять накопители в соответствующие разъемы:
Следует учесть, что SSD M.2 с ключом B имеют другое количество концевых контактов (6) по сравнению с SSD M.2 с ключом M (5); такая асимметричная схема позволяет избежать ошибок размещения SSD M.2 с ключом B в разъем M, и наоборот.
Что означают разные ключи?
SSD M.2 с концевыми контактами ключа B могут поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства, однако ограничены скоростью PCIe x2 (1000МБ/с) на шине PCIe.
SSD M.2 с концевыми контактами ключа M могут поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства и поддерживают скорость PCIe x4 (2000МБ/с) на шине PCIe, если хост-система также поддерживает режим x4.
SSD M.2 с концевыми контактами ключа B+M могут поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства, однако ограничены скоростью x2 на шине PCIe.
Какие конфигурации M.2 и разъемов несовместимы?
Ключ SSD M.2 Ключ B Ключ M
Концевые контакты SSD SSD edge connector — B Key SSD edge connector — M Key
Несовместимые разъемы Not Compatible Sockets — B Key Not Compatible Sockets — M Key
В чем преимущества наличия ключа B+M на SSD M.2?
Ключи B+M на SSD M.2 обеспечивают перекрестную совместимость с различными системными платами, а также поддержкой соответствующего протокола SSD (SATA или PCIe). Хост-разъемы некоторых системных плат могут быть рассчитаны на подключение только SSD с ключами M или только с ключами B. SSD с ключами B+M предназначены для устранения этой проблемы; однако подключение SSD M.2 в разъем не гарантирует его работы, это зависит от общего протокола между SSD M.2 и системной платой.
Какие типы хост-разъемов SSD M.2 встречаются на системных платах?
Хост-разъемы M.2 могут быть основаны на ключе B или на ключе M. Они могут поддерживать как протокол SATA, так и протокол PCIe. И наоборот, они могут поддерживать только один из двух протоколов.
Если концевое контакты SSD имеют ключ B+M, они физически подходят к любому хост-разъему, однако необходимо изучить спецификацию системной платы/производителя системы, чтобы убедиться в совместимости протоколов.
Как узнать, какой длины SSD M.2 поддерживает системная плата?
Следует всегда изучать информацию производителя системной платы/системы для проверки поддерживаемых вариантов длины карт, однако большинство системных плат поддерживает 2260, 2280 и 22110. Многие системные платы имеют перемещаемый фиксирующий винт, позволяющий пользователю установить SSD M.2 2242, 2260, 2280 или даже 22100 . Объем пространства на системной плате ограничивает размер устанавливаемых в разъем и используемых SSD M.2.
Что означает "socket 1, 2 или 3"?
Различные типы разъемов являются частью спецификации и используются для поддержки специальных типов устройств в разъеме.
Socket 1 предназначен для Wi-Fi, Bluetooth®, NFC и WI Gig
Socket 2 предназначен для WWAN, SSD (кэш-память) и GNSS
Socket 3 предназначен для SSD (SATA и PCIe, скорость до x4)
Socket 2 поддерживает и WWAN, и SSD?
Если в системе есть и не используется Socket 2 для поддержки карты WWAN, его можно использовать для SSD M.2 (обычно компактного форм-фактора, например 2242), если он имеет ключ B. SSD M.2 SATA можно вставить в совместимые разъемы WWAN, если системная плата поддерживает его. Обычно используются SSD M.2 2242 малой емкости для кэширования вместе с 2,5-дюймовым жестким диском. В любом случае следует изучить документацию по системе, чтобы проверить поддержку M.2.
Возможно ли горячее подключение SSD M.2?
Нет, SSD M.2 не предназначены для горячего подключения. Установка и удаление SSD M.2 допускается только при отключенном питании системы.
Что такое односторонние и двухсторонние SSD M.2?
Для некоторых встраиваемых систем с ограниченным пространством спецификации M.2 предусматривают различную толщину SSD M.2 – 3 односторонних версии (S1, S2 и S3) и 5 двухсторонних версий (D1, D2, D3, D4 и D5). Некоторые платформы могут иметь определенные требования вследствие ограничений пространства под разъемом M.2, см. рисунок ниже (собственность LSI).
SSDM.2 Kingston соответствуют спецификациям двухсторонних M.2 и могут устанавливаться в большинство системных плат, совместимых с двухсторонними SSD M.2; обратитесь к своему торговому представителю, если вам требуются односторонние SSD для встраиваемых систем.
Что планируется в будущем?
SSD M.2 PCIe следующего поколения перейдут от использования старых драйверов AHCI, встроенных сейчас в операционные системы, к новой архитектуре, использующей новый хост-интерфейс Non-Volatile Memory Express (NVMe). NVMe с самого начала разрабатывался с поддержкой SSD на основе NAND (и, возможно, более новой энергонезависимой памяти) и обеспечивает еще более высокие уровни производительности. Предварительное производственное тестирование показывает, что его скорости в 4–6 раз выше, чем у современных SSD SATA 3.0.
Ожидается, что его начнут внедрять в 2015 году в корпоративной сфере, а затем перенесут на клиентские системы. Поскольку промышленность подготавливает экосистему для выпуска SSD NVMe, во многих операционных системах уже существуют бета-версии драйверов.
M.2 (ранее известный как Next Generation Form Factor и NGFF) — спецификация компактных компьютерных карт расширения и их разъёмов. Был создан в качестве замены формату mSATA и Mini PCI-E, использовавшему физический разъём и размеры модулей PCI Express Mini Card. Стандарт M.2 допускает более разнообразные размеры модулей, как по ширине, так и по длине. Формат M.2 часто используется для реализации производительных твердотельных накопителей (на базе флеш-памяти, SSD), особенно при использовании в компактных устройствах, таких как ультрабуки и планшеты [1] .
Интерфейсы, выведенные на разъём M.2, являются надмножеством интерфейса SATA Express. Фактически, M.2 является более компактной реализацией SATA Express (предоставляет поддержку шин PCI Express 3.0 и SATA 3.0), дополненной внутренним интерфейсом USB 3.0. Платы M.2 могут иметь различные ключевые вырезы для обозначения конкретного варианта используемого интерфейса [1] [2] .
Содержание
Возможности [ править | править код ]
Карты расширения M.2 могут предоставлять различные функции, например: Wi-Fi, Bluetooth, спутниковая навигация, NFC-радиосвязь, цифровое радио, Wireless Gigabit Alliance (WiGig), Wireless WAN (WWAN). В виде модулей M.2 часто изготавливают быстрые и компактные твердотельные флеш-накопители (SSD). На разъём M.2 выводятся шины PCI Express 3.0, Serial ATA 3.0 и USB 3.0 (включая обратную совместимость с USB 2.0). Спецификация SATA 3.2 по состоянию на август 2013 определила формат «SATA M.2» для носителей информации [3] [4] .
В составе M.2 реализован PCI Express 4x (4 линии) и один порт SATA 3.0 со скоростью до 6 Гбит/с, поэтому в форм-факторе M.2 могут быть реализованы как устройства PCI Express, так и накопители SATA. Используется стандартный PCI Express без каких-либо дополнительных слоёв абстракции [5] . Группа PCI-SIG выпустила спецификацию M.2 версии 1.0 в декабре 2013 года [6] .
Для карт расширения M.2 доступно три варианта реализации логического интерфейса и набора команд, по аналогии со стандартом SATA Express [5] [7] :
«Legacy SATA» Используется для SSD с SATA интерфейсом, драйвером AHCI и скоростями до 6.0 Гбит/с (SATA 3.0) «SATA Express» с использованием AHCI Используется для SSD с интерфейсом PCI Express и драйвером AHCI (для совместимости с большим количеством операционных систем). Из-за использования AHCI производительность может быть несколько ниже оптимальной (получаемой с NVMe), так как AHCI был разработан для взаимодействия с более медленными накопителями с медленным последовательным доступом (например, НЖМД), а не для SSD с быстрым случайным доступом. «SATA Express» с использованием NVMe Используется для SSD с интерфейсом PCI Express и высокопроизводительным драйвером NVMe, созданным для работы с быстрыми флеш-накопителями. NVMe был разработан с учётом низких задержек и параллелизма SSD с интерфейсом PCI Express. NVMe лучше использует параллелизм в управляющем компьютере и программном обеспечении, требует меньше стадий при передаче данных, предоставляет более глубокую очередь команд и более эффективную обработку прерываний.
Форм-фактор и ключи [ править | править код ]
Стандарт M.2 разрабатывался в качестве обновления и улучшения формата mSATA, позволяя использовать печатные платы большего размера. Если mSATA использовал размеры модулей PCI Express Mini Card, то M.2 позволил увеличить использование площади карты, например, в M.2 возможны более длинные модули и двухстороннее размещение компонентов на плате.
Модули M.2 имеют прямоугольную форму, на одной из сторон карты расположен разъём (75 позиций с 67 контактными площадками с шагом в 0,5 мм). На противоположной стороне находится полукруглое отверстие для фиксации. Каждый контакт выдерживает напряжение до 50 В и ток до 0,5 А. Разъём гарантирует как минимум 60 циклов подключения-отключения. В стандарте M.2 допускаются модули шириной 12, 16, 22 или 30 мм и длиной 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 или 110 мм. Изначально карты M.2 производились с шириной 22 мм и длиной 30, 42, 60, 80 и 110 мм [1] [2] [8] [9] .
| Ключ | Разрезы | Интерфейсы |
|---|---|---|
| A | 8-15 | PCIe ×2, USB 2.0, I 2 C and DP ×4 |
| B | 12-19 | PCIe ×2, SATA, USB 2.0 и 3.0, Звук, PCM, IUM, SSIC и I 2 C |
| C | 16-23 | Резерв |
| D | 20-27 | Резерв |
| E | 24-31 | PCIe ×2, USB 2.0, I 2 C, SDIO, UART и PCM |
| F | 28-35 | «Future Memory Interface» (FMI) |
| G | 39-46 | «Generic» (не используется в спецификации M.2) |
| H | 43-50 | Резерв |
| J | 47-54 | Резерв |
| K | 51-58 | Резерв |
| L | 55-62 | Резерв |
| M | 59-66 | PCIe ×4 и SATA |
| Тип | Сверху | Снизу |
|---|---|---|
Печатные платы карт расширения M.2 на одном из краёв предоставляют ножевой разъём с 75 позициями. В зависимости от типа модуля, вместо части позиций сделаны ключевые разрезы. Слот M.2 на материнской плате может иметь заглушки на некоторых ключевых позициях, определяя тип модулей и интерфейсы, совместимые с ним. По состоянию на апрель 2014 года, слоты выполнялись с единственной заглушкой либо в позиции B, либо в позиции M [2] [8] [10] . Например, модуль M.2 с двумя ключевыми разрезами B и M может использовать до двух линий PCI Express и совместим с большим количеством слотов, тогда как карты M.2 с ключом в позиции M могут использовать до 4 линий PCI Express. Оба варианта также могут использовать линии SATA. Сходная система ключей используется для карт M.2 с интерфейсом USB 3.0. [2] [10] [11]
Типы карт M.2 маркируются кодом по схеме WWLL-HH-K-K или WWLL-HH-K, где WW и LL — размеры модуля в ширину и длину в миллиметрах. В HH кодируется, является ли модуль односторонним или двухсторонним, а также максимальная допустимая высота (толщина) размещённых на нём компонентов, например «D2». Часть K-K обозначает ключевые разрезы; если модуль использует лишь один ключ, используется одна буква K [2] [8] .
Наиболее популярные форм-факторы M.2 по состоянию на 2016 год: ширина 22 мм, длина 80 или 60 мм (M.2-2280 и M.2-2260), реже 42 мм. Многие ранние M.2 накопители и материнские платы использовали интерфейс SATA. Некоторые материнские платы также реализуют PCI Express [12] . Для SSD наиболее популярны ключи B (SATA и PCIe x2) и M (SATA и PCIe x4). Для подключения карт расширения, например WiFi, используются модули размера 1630 и 2230 и ключи A или E [13] .
Кроме сменных карт расширения, стандарт M.2 определяет вариант модулей, припаиваемых к материнской плате в процессе её изготовления [8] .
