mini|SSD mit M.2-Anschluss (rechts) im (bei SSDs sehr häufigen) Format 2280 (22 mm Breite und 80 mm Länge) mini|M.2-Steckplatz für Karten mit 42, 60, 80 oder 110 mm Länge (rot umrandet)

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 auch im Desktop durchgesetzt.

Bussysteme Vom M.2-Standard werden folgende drei Bussysteme unterstützt: PCI Express, SATA Revision 3.x und USB 3.0. Es gibt M.2-Varianten mit bis zu vier PCI-Express-Lanes (z. B. zu 4 × 16 GT/s auch als Gen4 genannt), 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.

Kompatibilität Normalerweise sind SSD abwärtskompatibel, zum Beispiel funktioniert eine Gen4-SSD auch mit entsprechend reduzierter Geschwindigkeit in einem Gen2-Sockel. Vor allem bei älteren Mainboards kommt es vor, dass ein M.2-Sockel sich Leitungen mit einer der SATA-Schnittstellen teilt und dann nicht gleichzeitig verwendet werden kann. Ebenso kann es vorkommen, dass bei Belegung eines M.2-Sockels einer oder mehrere PCIe-Slots nicht mehr oder nur mit reduzierter Geschwindigkeit zur Verfügung stehen. Dies betrifft vor allem Mainboards mit mehreren M.2-Sockeln. Bei Verwendung einer einzelnen SSD sollte man generell immer den ersten Sockel näher zur CPU verwenden.

Formfaktoren und Steckverbinderkodierung M.2-Karten gibt es als aufzulötende Varianten in den Formfaktoren , und 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.

Seit 2017 gibt es von Samsung Bemühungen, den sog. NGSFF- oder auch NF1-Standard zu ratifizieren. Vorteile sind breiterer Formfaktor und Hotswap. Einige OEM, z. B. Supermicro oder AIC machen von diesem geänderten Sockel bereits bei Servermainboards Gebrauch. Von dem Konsortium PCI-SIG gab es Oktober 2018 ein Warnschreiben das darauf aufmerksam machen soll, dass es zu Schäden in Standard-M.2-Sockeln der Version 1.2 kommen kann, weil u. a. bisher nicht verwendete Pins mit 12V-Leitungen statt den üblichen 3,3 V versorgt werden.

+ M.2-Modul Keyings und Schnittstellen laut PCI-SIG(letzte eingearbeitete Aktualisierung August 2014) KeyingID ausgespartePins verfügbare Schnittstellen A 8–15 2× 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 2× 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. 2× PCIe ×1, USB B & M s. o. PCIe oder SATA

Pin-Belegung

Pin Name I/O Bedeutung Pin Name I/O Bedeutung 1 CONFIG_3 O Presence 2 3.3 V PI Stromversorgung 3 GND PI Masse 4 3.3 V PI Stromversorgung 5 GND PI Masse 6 POWER_ON_OFF I Ein- und Ausschalten des Moduls 7 USB D+ Daten für USB 2.0 8 W_DISABLE# I Ein- und Ausschalten des Moduls per Software? 9 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 3.3 V PI Stromversorgung 71 GND PI Masse 72 3.3 V PI Stromversorgung 73 GND PI Masse 74 3.3 V PI Stromversorgung 75 CONFIG_2 O USB 3.0 IND (OC-U3/GND)

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Kategorie:Steckverbinder Kategorie:Bussystem