M.2 (tidigare känd som Next Generation Form Factor och NGFF ) är en specifikation för kompakta datorexpansionskort och deras kontakter. Den skapades som en ersättning för mSATA -formatet och Mini PCI-E , som använde den fysiska kontakten och dimensionerna för Mini PCI-E- modulerna . M.2-standarden tillåter mer varierade modulstorlekar, både i bredd och längd. M.2-formatet används ofta för att implementera högpresterande solid-state-enheter (baserade på flashminne , SSD ), särskilt när det används i kompakta enheter som ultrabooks och surfplattor [1] .
Gränssnitt som förs till M.2-kontakten är en superset av PCI Express -gränssnittet . M.2-kort kan ha olika nyckelutskärningar för att indikera det specifika gränssnittet som används [1] [2] .
M.2 expansionskort kan ge olika funktioner, till exempel: Wi-Fi , Bluetooth , satellitnavigering , NFC -radio, digitalradio , Wireless Gigabit Alliance (WiGig), Wireless WAN ( WWAN ). M.2-moduler används ofta som snabba och kompakta solid-state flash-enheter (SSD). M.2-kontakten matar ut PCI Express 3.0-, Serial ATA 3.0- och USB 3.0-bussar (inklusive bakåtkompatibilitet med USB 2.0). SATA 3.2- specifikationen från augusti 2013 definierade SATA M.2-formatet för lagringsmedia [3] [4] .
M.2 inkluderar PCI Express 4x (4 banor) och en SATA 3.0- port med hastigheter upp till 6 Gb/s, så både PCI Express-enheter och SATA-enheter kan implementeras i M.2-formfaktorn. Standard PCI Express används utan några extra abstraktionslager [5] . PCI -SIG släppte M.2-specifikationen version 1.0 i december 2013 [6] .
Det finns tre alternativ för att implementera det logiska gränssnittet och kommandouppsättningen för M.2 expansionskort:
Äldre SATA Används för SSD med SATA-gränssnitt, AHCI- drivrutin och hastigheter upp till 6.0 Gb/s (SATA 3.0) PCI Express med AHCI Används för SSD med PCI Express-gränssnitt och AHCI-drivrutin (för kompatibilitet med fler operativsystem). På grund av användningen av AHCI kan prestandan vara något mindre än optimal (erhållen med NVMe), eftersom AHCI utformades för att fungera med långsammare enheter med långsam sekventiell åtkomst (till exempel hårddisk ), och inte för SSD-enheter med snabb slumpmässig åtkomst. PCI Express med NVMe Används för PCI Express SSD-enheter med en högpresterande NVMe- drivrutin utformad för att fungera med snabba flashenheter. NVMe designades med den låga latensen och parallelliteten hos PCI Express SSD:er i åtanke. NVMe utnyttjar parallellism bättre i värd och programvara, kräver färre steg i dataöverföring, ger djupare kommandoköer och effektivare avbrottshantering.M.2-standarden utvecklades som en uppdatering och förbättring av mSATA -formatet , vilket möjliggör användning av större kretskort. Medan mSATA använde Mini PCI-E -modulstorlekar , möjliggjorde M.2 ökad kortareanvändning, till exempel tillåter M.2 längre moduler och dubbelsidig placering av komponenter på kortet.
M.2-moduler har en rektangulär form, på ena sidan av kortet finns en kontakt (75 positioner med 67 kontaktdynor med 0,5 mm delning). På motsatt sida finns ett halvcirkelformat hål för fixering. Varje kontakt tål spänning upp till 50 V och ström upp till 0,5 A. Kontakten garanterar minst 60 anslutnings-frånkopplingscykler. M.2-standarden tillåter moduler med en bredd på 12, 16, 22 eller 30 mm och en längd på 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 eller 110 mm. M.2-kort tillverkades ursprungligen i 22 mm bredder och 30, 42, 60, 80 och 110 mm längder [1] [2] [7] [8] .
|
|
Längs kanten på M.2-kortet finns en 75-stifts tryckt bladkontakt. För att identifiera kortet görs nyckelutskärningar istället för en del av kontakterna på denna kontakt. Den passande delen (M.2 kortplats) på moderkortet har lämpliga pluggar för att förhindra installation av inkompatibla kort i kortplatsen. Från och med april 2014 kördes slots med en enda stump i antingen position B eller position M [2] [7] [9] . Till exempel kan en M.2-modul med två nyckelsnitt B och M använda upp till två PCI Express-banor och är kompatibel med ett stort antal M.2-kort. M.2-kort med nyckel i M-läge kan använda upp till 4 PCI Express-banor. Båda alternativen - B och M - stöder SATA-gränssnittet. Ett liknande nyckelsystem används för M.2-kort med USB 3.0-gränssnitt. [2] [9] [10]
M.2-korttyper är märkta med en kod enligt WWLL-HH- KK- eller WWLL-HH-K- schemat , där WW och LL är modulens bredd- och längdmått i millimeter. HH kodar om modulen är ensidig eller tvåsidig, samt den maximalt tillåtna höjden (tjockleken) på de komponenter som placeras på den, till exempel "D2" . KK -delen betecknar nyckelsnitt ; om modulen bara använder en nyckel används en enda bokstav K [2] [7] .
De mest populära M.2-formfaktorerna från och med 2016 är 22 mm breda, 80 eller 60 mm långa (M.2-2280 och M.2-2260), sällan 42 mm. Många tidiga M.2-enheter och moderkort använde SATA-gränssnittet. Vissa moderkort implementerar också PCI Express [11] . För SSD-enheter är de mest populära nycklarna B (SATA och PCIe x2) och M (SATA och PCIe x4). För att ansluta expansionskort, såsom WiFi, används moduler i storlek 1630 och 2230 och nycklar A eller E [12] .
Förutom utbytbara expansionskort definierar M.2-standarden varianten av moduler som löds fast på moderkortet under tillverkningen [7] .