Что нужно знать про M.2 (NGFF) – разбираемся в сокетах, ключах, размерах и назначении
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
Type XX XX-XX-X-X*
| Выступающие компоненты модуля М.2, мм | |||
| Сверху (максимум) | Снизу (максимум) | ||
| S1 | 1.2 | 0 | |
| S2 | 1.35 | 0 | |
| S3 | 1.5 | 0 | |
| D1 | 1.2 | 1.35 | |
| D2 | 1.35 | 1.35 | |
| D3 | 1.5 | 1.35 | |
| D4 | 1.5 | 0.7 | |
| D5 | 1.5 | 1.5 | |
Type XX XX-XX-X-X*
| 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 | |
Socket 1Обычно, модули связи (WIFi адаптеры, Bluetooth, NFC и прочее) | 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.
Наглядное изображение M.2 устройств по типоразмеру с ключами A, E, B, M
