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M 2 Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig Zum Flugzeugtyp siehe Miles Hawk früher als Next Generation Form Factor NGF

M.2

M.2, früher als Next Generation Form Factor (NGFF) bezeichnet, ist eine Spezifikation für interne Computer-Erweiterungskarten und entsprechende Ports. Die Spezifikation wurde entworfen, um mSATA abzulösen. Aufgrund der kleineren und flexibleren Abmessungen in Verbindung mit erweiterten Funktionen ist M.2 besser für den Anschluss von SSDs geeignet – insbesondere in kompakten Geräten wie Ultrabooks oder Tablets. Nach dem Scheitern von SATA-Express hat sich M.2 aber auch im Desktop durchgesetzt.

Eine SSD mit M.2-Anschluss (rechts) im (bei SSDs sehr häufigen) Format 2280 (22mm Breite und 80 mm Länge)
M.2-Steckplatz für Karten mit 42, 60, 80 oder 110 mm Länge (rechts am Bildrand, mit „163006“ beschriftet)

Vom M.2-Standard werden folgende drei Bussysteme unterstützt: PCI Express (bis 4.0), SATA Revision 3.x und USB 3.0. Es gibt M.2-Varianten mit bis zu vier PCI-Express-Lanes (bis zu 4 × 16 GT/s), einem SATA Revision 3.x (6 Gbit/s) und/oder einem USB-3.0-Port (5 Gbit/s) – alles über einen Anschluss. Damit kann man sowohl PCI-Express als auch SATA-Speicher per M.2 anschließen. An jedem Port können beide Bussysteme auch parallel genutzt werden.

Formfaktoren und Steckverbinderkodierung Bearbeiten

M.2-Karten gibt es als aufzulötende Varianten in den Formfaktoren 12 * 16 mm², 22 * 26 mm² und 30 * 26 mm² sowie als Steckkarten. Letztere sind rechteckig mit einer CardEdge-Kontaktleiste auf einer Seite und einer halbkreisförmigen Aussparung zur Befestigung in der Mitte der gegenüberliegenden Seite. Jeder der bis zu 67 Pins auf 75 möglichen Positionen ist für bis zu 50 V Spannung und 0,5 A Stromstärke ausgelegt, die Steckverbindung selbst auf 60 Steckzyklen. Der M.2-Standard erlaubt Steckkarten mit Breiten von 16, 22 oder 30 mm. Die Länge kann 30, 38, 42, 60, 80 oder 110 mm betragen. Die Leiterplattenstärke einschließlich der Kontaktflächen am CardEdge beträgt 0,8 mm mit 10 % Toleranz. Die derzeit gebräuchlichen M.2-SSDs sind 22 mm breit und 30, 42, 60 oder 80 mm lang.

Eine M.2-Karte wird in den passenden Port auf der Platine eines Hosts gesteckt und mit einer Befestigungsschraube fixiert. Komponenten können auf beiden Seiten der Karte angebracht sein. Der Kartentyp gibt vor, ob Komponenten ein- oder beidseitig angebracht sein dürfen und wie hoch die Komponenten auf jeder Seite sein dürfen. Die maximal erlaubte Höhe der Komponenten liegt bei 1,5 mm. Die Bauhöhe des Ports kann flach genug sein um auf die Rückseite eines ATX-Motherboards zu passen oder auch so hoch um zwei M.2-Karten übereinander zu platzieren. Die passende Befestigungsschraube ist in der Regel im Lieferumfang der Host-Platine. Die Schrauben-Spezifikationen für Gewinde, Länge und Kopf-Typ variieren je nach Hardware-Hersteller. Sehr häufig werden zur Befestigung M2x3-Schrauben mit flachem Kopf eingesetzt (Gewinde-Durchmesser 2,0 mm, Länge 3,0 mm, Gewinde-Steigung 0,4 mm).

Je nach Einsatzzweck der M.2-Steckkarte hat diese an bestimmten Stellen der Kontaktkante Aussparungen zur Kodierung, das sogenannte Keying. M.2-Ports können Module eines oder mehrerer Keyings aufnehmen, je nachdem, welche Steckkarten unterstützt werden. M.2-Module mit Aussparungen in den Positionen B und M nutzen bis zu zwei PCI-Express-Lanes, während M.2-Karten, die nur für Key M geeignet sind, bis zu vier PCI-Express-Lanes verwenden (NVM Express). Beide Typen unterstützen auch SATA als Protokoll. Trotz der Keyings muss auf die Ausstattung geachtet werden – dass ein Modul in einen Schacht passt, bedeutet nicht, dass Signalkompatibilität herrscht.

M.2-Modul Keyings und Schnittstellen laut PCI-SIG
(letzte eingearbeitete Aktualisierung August 2014)
Keying
ID 		ausgesparte
Pins 		verfügbare Schnittstellen
A 8–15 2x PCIe ×1 (mit NVMe), USB, I2C, DP ×4
B 12–19 PCIe ×2 (mit NVMe), SATA, USB, PCM, UIM, SSIC, UART-I2C, SMBus
C 16–23 reserviert für zukünftige Varianten
D 20–27
E 24–31 2x PCIe x1 (mit NVMe), USB, I2C, SDIO, UART, PCM
F 28–35 reserviert für Future Memory Interface (FMI)
G 39–46 reserviert für herstellerspezifische Varianten (nicht definiert in der M.2-Spezifikation)
H 43–50 reserviert für zukünftige Varianten
J 47–54
K 51–58
L 55–62
M 59–66 PCIe ×4 (mit NVMe), SATA, SMBus
des Weiteren gibt es
A & E s. o. 2x PCIe ×1, USB
B & M s. o. PCIe oder SATA

Pin-Belegung Bearbeiten

Pin Name I/O Bedeutung Pin Name I/O Bedeutung
01 CONFIG_3 O Presence
02 3.3V PI Stromversorgung
03 GND PI Masse
04 3.3V PI Stromversorgung
05 GND PI Masse
06 POWER_ON_OFF I Ein- und Ausschalten des Moduls
07 USB D+ Daten für USB 2.0
08 W_DISABLE# I Ein- und Ausschalten des Moduls per Software?
09 USB D− Daten für USB 2.0
10 LED# oder DAS/DSS# O
11 GND PI Masse
12 Key B Kerbe für M2-Key-ID B
13 Key B Kerbe für M2-Key-ID B
14 Key B Kerbe für M2-Key-ID B
15 Key B Kerbe für M2-Key-ID B
16 Key B Kerbe für M2-Key-ID B
17 Key B Kerbe für M2-Key-ID B
18 Key B Kerbe für M2-Key-ID B
19 Key B Kerbe für M2-Key-ID B
20 Res reserviert
21 CONFIG_0 O GND-WWAN/OC-SSD
22
23 WAKE_ON_WWAN#
24
25 BodySAR_N
26 GPS_DISABLE#
27 GND PI Masse
28 UIM-REF
29
30 UIM-RESET O
31
32 UIM-CLK O
33 GND PI Masse
34 UIM-DATA IO
35
36 UIM-PWR PO
37
38 DEVSLP Sleep Mode
39 GND PI Masse
40 I2C_SCL IO I2C Clock
41 PER0N/SATA B+
42 I2C_SDA IO I2C Data
43 PER0P/SATA B−
44 I2CIRQ IO
45 GND PI Masse
46 SYSCLK O
47 PET0N/SATA A−
48 TTX_BLANKING
49 PET0P/SATA A+
50 PERST#
51 GND PI Masse
52 CLKREQ#
53 REFCLKN
54 PEWAKE#
55 REFCLKP
56
57 GND PI Masse
58
59 Key M oder ANTCTL0 O Kerbe für M2-Key-ID M
60 Key M Kerbe für M2-Key-ID M
61 Key M oder ANTCTL1 O Kerbe für M2-Key-ID M
62 Key M Kerbe für M2-Key-ID M
63 Key M oder ANTCTL2 O Kerbe für M2-Key-ID M
64 Key M Kerbe für M2-Key-ID M
65 Key M oder ANTCTL3 O Kerbe für M2-Key-ID M
66 Key M oder SIM_DET Kerbe für M2-Key-ID M oder SIM hot swap Detection Pin
67 RESET# I
68 SUSCLK
69 CONFIG_1 O
70 3.3V PI Stromversorgung
71 GND PI Masse
72 3.3V PI Stromversorgung
73 GND PI Masse
74 3.3V PI Stromversorgung
75 CONFIG_2 O USB 3.0 IND (OC-U3/GND)

Bilder Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Alles, was man über M.2 wissen muss. HardwareSchotte, abgerufen am 4. Juli 2014.
  2. Volker Rißka: Statt SATA Express nun M2-Support für Intel-Chipsätze. Abgerufen am 21. August 2020.
  3. ↑ All About M.2 SSDs. (PDF) SATA-IO, abgerufen am 4. Juli 2014.
  4. Kent Smith: M.2: Is this the Prince of SSD form factors? lsi.com, abgerufen am 4. Juli 2014.
  5. PCI Express M.2 Specification, Revision 1.0. (PDF) PCI-SIG, 1. November 2013, S. 23, abgerufen am 13. Juni 2020.
  6. (PDF) In: orvem.eu. ATTEND, S. 8, archiviert vom Original am 3. Februar 2014; abgerufen am 17. Januar 2014.
  7. ↑ (PDF) PCI-SIG, 11. August 2014, S. 5, archiviert vom Original am 14. Juli 2015; abgerufen am 5. August 2015.
  8. M.2 SSD Guide – PCIe, NVMe und Co. erklärt. In: hardware-helden.de. Abgerufen am 8. Mai 2020.

Weblinks Bearbeiten

Commons: M.2 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • M.2 (NGFF) Quick Reference Guide. (PDF) Tyco Electronics, S. 3, abgerufen am 16. November 2013.
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Veröffentlichungsdatum:
Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig Zum Flugzeugtyp M 2 siehe Miles Hawk M 2 fruher als Next Generation Form Factor NGFF bezeichnet ist eine Spezifikation fur interne Computer Erweiterungskarten und entsprechende Ports Die Spezifikation wurde entworfen um mSATA abzulosen Aufgrund der kleineren und flexibleren Abmessungen in Verbindung mit erweiterten Funktionen ist M 2 besser fur den Anschluss von SSDs geeignet insbesondere in kompakten Geraten wie Ultrabooks oder Tablets 1 Nach dem Scheitern von SATA Express hat sich M 2 aber auch im Desktop durchgesetzt 2 Eine SSD mit M 2 Anschluss rechts im bei SSDs sehr haufigen Format 2280 22mm Breite und 80 mm Lange M 2 Steckplatz fur Karten mit 42 60 80 oder 110 mm Lange rechts am Bildrand mit 163006 beschriftet Vom M 2 Standard werden folgende drei Bussysteme unterstutzt PCI Express bis 4 0 SATA Revision 3 x und USB 3 0 Es gibt M 2 Varianten mit bis zu vier PCI Express Lanes bis zu 4 16 GT s einem SATA Revision 3 x 6 Gbit s und oder einem USB 3 0 Port 5 Gbit s alles uber einen Anschluss Damit kann man sowohl PCI Express als auch SATA Speicher per M 2 anschliessen An jedem Port konnen beide Bussysteme auch parallel genutzt werden Inhaltsverzeichnis 1 Formfaktoren und Steckverbinderkodierung 2 Pin Belegung 3 Bilder 4 Einzelnachweise 5 WeblinksFormfaktoren und Steckverbinderkodierung BearbeitenM 2 Karten gibt es als aufzulotende Varianten in den Formfaktoren 12 16 mm 22 26 mm und 30 26 mm sowie als Steckkarten Letztere sind rechteckig mit einer CardEdge Kontaktleiste auf einer Seite und einer halbkreisformigen Aussparung zur Befestigung in der Mitte der gegenuberliegenden Seite Jeder der bis zu 67 Pins auf 75 moglichen Positionen ist fur bis zu 50 V Spannung und 0 5 A Stromstarke ausgelegt die Steckverbindung selbst auf 60 Steckzyklen Der M 2 Standard erlaubt Steckkarten mit Breiten von 16 22 oder 30 mm Die Lange kann 30 38 42 60 80 oder 110 mm betragen Die Leiterplattenstarke einschliesslich der Kontaktflachen am CardEdge betragt 0 8 mm mit 10 Toleranz Die derzeit gebrauchlichen M 2 SSDs sind 22 mm breit und 30 42 60 oder 80 mm lang 3 Eine M 2 Karte wird in den passenden Port auf der Platine eines Hosts gesteckt und mit einer Befestigungsschraube fixiert Komponenten konnen auf beiden Seiten der Karte angebracht sein Der Kartentyp gibt vor ob Komponenten ein oder beidseitig angebracht sein durfen und wie hoch die Komponenten auf jeder Seite sein durfen Die maximal erlaubte Hohe der Komponenten liegt bei 1 5 mm 3 Die Bauhohe des Ports kann flach genug sein um auf die Ruckseite eines ATX Motherboards zu passen oder auch so hoch um zwei M 2 Karten ubereinander zu platzieren Die passende Befestigungsschraube ist in der Regel im Lieferumfang der Host Platine Die Schrauben Spezifikationen fur Gewinde Lange und Kopf Typ variieren je nach Hardware Hersteller Sehr haufig werden zur Befestigung M2x3 Schrauben mit flachem Kopf eingesetzt Gewinde Durchmesser 2 0 mm Lange 3 0 mm Gewinde Steigung 0 4 mm Je nach Einsatzzweck der M 2 Steckkarte hat diese an bestimmten Stellen der Kontaktkante Aussparungen zur Kodierung das sogenannte Keying M 2 Ports konnen Module eines oder mehrerer Keyings aufnehmen je nachdem welche Steckkarten unterstutzt werden M 2 Module mit Aussparungen in den Positionen B und M nutzen bis zu zwei PCI Express Lanes wahrend M 2 Karten die nur fur Key M geeignet sind bis zu vier PCI Express Lanes verwenden NVM Express Beide Typen unterstutzen auch SATA als Protokoll 3 Trotz der Keyings muss auf die Ausstattung geachtet werden dass ein Modul in einen Schacht passt bedeutet nicht dass Signalkompatibilitat herrscht 4 M 2 Modul Keyings und Schnittstellen laut PCI SIG 5 6 letzte eingearbeitete Aktualisierung August 2014 7 KeyingID ausgespartePins verfugbare SchnittstellenA 8 15 2x PCIe 1 mit NVMe USB I2C DP 4B 12 19 PCIe 2 mit NVMe SATA USB PCM UIM SSIC UART I2C SMBus 7 C 16 23 reserviert fur zukunftige VariantenD 20 27E 24 31 2x PCIe x1 mit NVMe USB I2C SDIO UART PCMF 28 35 reserviert fur Future Memory Interface FMI G 39 46 reserviert fur herstellerspezifische Varianten nicht definiert in der M 2 Spezifikation H 43 50 reserviert fur zukunftige VariantenJ 47 54K 51 58L 55 62M 59 66 PCIe 4 mit NVMe SATA SMBus 7 des Weiteren gibt es 8 A amp E s o 2x PCIe 1 USBB amp M s o PCIe oder SATAPin Belegung BearbeitenPin Name I O Bedeutung Pin Name I O Bedeutung0 1 CONFIG 3 O Presence0 2 3 3V PI Stromversorgung0 3 GND PI Masse0 4 3 3V PI Stromversorgung0 5 GND PI Masse0 6 POWER ON OFF I Ein und Ausschalten des Moduls0 7 USB D Daten fur USB 2 00 8 W DISABLE I Ein und Ausschalten des Moduls per Software 0 9 USB D Daten fur USB 2 010 LED oder DAS DSS O11 GND PI Masse12 Key B Kerbe fur M2 Key ID B13 Key B Kerbe fur M2 Key ID B14 Key B Kerbe fur M2 Key ID B15 Key B Kerbe fur M2 Key ID B16 Key B Kerbe fur M2 Key ID B17 Key B Kerbe fur M2 Key ID B18 Key B Kerbe fur M2 Key ID B19 Key B Kerbe fur M2 Key ID B20 Res reserviert21 CONFIG 0 O GND WWAN OC SSD2223 WAKE ON WWAN 2425 BodySAR N26 GPS DISABLE 27 GND PI Masse28 UIM REF2930 UIM RESET O3132 UIM CLK O33 GND PI Masse34 UIM DATA IO3536 UIM PWR PO3738 DEVSLP Sleep Mode39 GND PI Masse40 I2C SCL IO I2C Clock41 PER0N SATA B 42 I2C SDA IO I2C Data43 PER0P SATA B 44 I2CIRQ IO45 GND PI Masse46 SYSCLK O47 PET0N SATA A 48 TTX BLANKING49 PET0P SATA A 50 PERST 51 GND PI Masse52 CLKREQ 53 REFCLKN54 PEWAKE 55 REFCLKP5657 GND PI Masse5859 Key M oder ANTCTL0 O Kerbe fur M2 Key ID M60 Key M Kerbe fur M2 Key ID M61 Key M oder ANTCTL1 O Kerbe fur M2 Key ID M62 Key M Kerbe fur M2 Key ID M63 Key M oder ANTCTL2 O Kerbe fur M2 Key ID M64 Key M Kerbe fur M2 Key ID M65 Key M oder ANTCTL3 O Kerbe fur M2 Key ID M66 Key M oder SIM DET Kerbe fur M2 Key ID M oder SIM hot swap Detection Pin67 RESET I68 SUSCLK69 CONFIG 1 O70 3 3V PI Stromversorgung71 GND PI Masse72 3 3V PI Stromversorgung73 GND PI Masse74 3 3V PI Stromversorgung75 CONFIG 2 O USB 3 0 IND OC U3 GND Bilder Bearbeiten nbsp Ein LTE Modul im M 2 Format B Key 3042 nbsp Zwei M 2 WLAN Karten A E Key links 2230 und rechts M 2 1630 nbsp Zwei SSDs links mPCIe Mini PCI Express rechts M 2 M Key 2280 nbsp Eine Docking Station fur Festplatten mit M 2 Key nbsp Der M 2 Steckplatz der Docking StationEinzelnachweise Bearbeiten Alles was man uber M 2 wissen muss HardwareSchotte abgerufen am 4 Juli 2014 Volker Risska Statt SATA Express nun M2 Support fur Intel Chipsatze Abgerufen am 21 August 2020 a b c All About M 2 SSDs PDF SATA IO abgerufen am 4 Juli 2014 Kent Smith M 2 Is this the Prince of SSD form factors lsi com abgerufen am 4 Juli 2014 PCI Express M 2 Specification Revision 1 0 PDF PCI SIG 1 November 2013 S 23 abgerufen am 13 Juni 2020 M 2 Connector NGFF Introduction PDF In orvem eu ATTEND S 8 archiviert vom Original am 3 Februar 2014 abgerufen am 17 Januar 2014 a b c SMBus interface for SSD Socket 2 und Socket 3 PCI SIG engineering change notice PDF PCI SIG 11 August 2014 S 5 archiviert vom Original am 14 Juli 2015 abgerufen am 5 August 2015 M 2 SSD Guide PCIe 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