M.2 E Key B Key M Key脚位说明整理

Wed, 15 Apr 2026 08:00:00 +0800

本文主要涵盖三种在嵌入式系统中很常见的 M.2 接口：

Socket 1 - Key E
Socket 2 - Key B
Socket 3 - Key M

另外，原文说明内容基于 PCI Express M.2 Specification Revision 3.0, Version 1.2。

01 Socket 1 - Key E

Key E 常见于连接类模块，例如 Wi-Fi / Bluetooth 扩展卡。原文提到这类卡通常通过 PCIe 与 USB 连接，其他总线如 SDIO、I2S 是否可用，要看 COM 是否支持。

Pinout Description

左 Pin	左信号	右信号	右 Pin
74	3.3V	GND	75
72	3.3V	RESERVED/REFCLKn1	73
70	UIM_POWER_SRC/GPIO_1/PEWAKE1#	RESERVED/REFCLKp1	71
68	UIM_POWER_SNK/CLKREQ1#	GND	69
66	UIM_SWP/PERST1#	RESERVED/PERn1	67
64	RESERVED	RESERVED/PERp1	65
62	ALERT# (I)(0/1.8 V)	GND	63
60	I2C_CLK (O)(0/1.8 V)	RESERVED/PETn1	61
58	I2C_DATA (I/O)(0/1.8 V)	RESERVED/PETp1	59
56	W_DISABLE1# (O)(0/3.3V)	GND	57
54	W_DISABLE2# (O)(0/3.3V)	PEWAKE0# (I/O)(0/3.3V)	55
52	PERST0# (O)(0/3.3V)	CLKREQ0# (I/O)(0/3.3V)	53
50	SUSCLK(32kHz) (O)(0/3.3V)	GND	51
48	COEX_TXD (O)(0/1.8V)	REFCLKn0	49
46	COEX_RXD (I)(0/1.8V)	REFCLKp0	47
44	COEX3 (I/O)(0/1.8V)	GND	45
42	VENDOR DEFINED	PERn0	43
40	VENDOR DEFINED	PERp0	41
38	VENDOR DEFINED	GND	39
36	UART RTS (O)(0/1.8V)	PETn0	37
34	UART CTS (I)(0/1.8V)	PETp0	35
32	UART TXD (O)(0/1.8V)	GND	33
Key E	Key E
Key E	Key E
Key E	Key E
Key E	SDIO RESET#/TX_BLANKING (O)(0/1.8V)	23
22	UART RXD (I)(0/1.8V)	SDIO WAKE# (I)(0/1.8V)	21
20	UART WAKE# (I)(0/3.3V)	SDIO DATA3(I/O)(0/1.8V)	19
18	GND	SDIO DATA2(I/O)(0/1.8V)	17
16	LED_2# (I)(OD)	SDIO DATA1(I/O)(0/1.8V)	15
14	PCM_OUT/I2S SD_OUT (O)(0/1.8V)	SDIO DATA0(I/O)(0/1.8V)	13
12	PCM_IN/I2S SD_IN (I)(0/1.8V)	SDIO CMD(I/O)(0/1.8V)	11
10	PCM_SYNC/I2S WS (I/O)(0/1.8V)	SDIO CLK/SYSCLK (O)(0/1.8V)	9
8	PCM_CLK/I2S SCK (I/O)(0/1.8V)	GND	7
6	LED_1# (I)(OD)	USB_D-	5
4	3.3V	USB_D+	3
2	3.3V	GND	1

补充说明

M.2 Socket 1 - Key E 常用于连接类应用，例如 Wi-Fi / Bluetooth 模块。
PCIe_TX+/- 的 AC coupling 电容放在 COM 端，PCIe_RX+/- 的 AC coupling 电容放在 M.2 扩展卡端，所以 carrier board 不需要再补这些 AC coupling 电容。
CLKREQ# 用来启用 PCIe reference clock，应接到 PCIe clock buffer 的 output enable 引脚。
因为 CLKREQ# 是 M.2 扩展卡输出的低有效、open-drain 信号，所以 carrier board 端需要上拉电阻。

02 Socket 2 - Key B

Key B 常见于 SATA、PCIe SSD，或部分 WWAN 模块。这组 socket 的特点是有 CONFIG_0 到 CONFIG_3 四个配置引脚，可以让系统识别卡片期望使用哪种 host interface。

Pinout Description

左 Pin	左信号	右信号	右 Pin
74	3.3 V/VBAT	CONFIG_2	75
72	3.3 V/VBAT	GND	73
70	3.3 V/VBAT	GND	71
68	SUSCLK(32kHz) (O)(0/3.3V)	CONFIG_1	69
66	SIM DETECT (O)	RESET# (O)(0/1.8V)	67
64	COEX_RXD (I)(0/1.8V)	ANTCTL3 (I)(0/1.8V)	65
62	COEX_TXD (O)(0/1.8V)	ANTCTL2 (I)(0/1.8V)	63
60	COEX3 (I/O)(0/1.8V)	ANTCTL1 (I)(0/1.8V)	61
58	NC	ANTCTL0 (I)(0/1.8V)	59
56	NC	GND	57
54	PEWAKE# (I/O)(0/3.3V)	REFCLKp	55
52	CLKREQ# (I/O)(0/3.3V)	REFCLKn	53
50	PERST# (O)(0/3.3V)	GND	51
48	GPIO_4 (I/O)(0/1.8V)	PETp0/SATA-A+	49
46	GPIO_3 (I/O)(0/1.8V)	PETn0/SATA-A-	47
44	GPIO_2 (I/O)/ALERT# (I)/(0/1.8V)	GND	45
42	GPIO_1 (I/O)/SMB_DATA (I/O)/(0/1.8V)	PERp0/SATA-B-	43
40	GPIO_0 (I/O)/SMB_CLK (I/O)/(0/1.8V)	PERn0/SATA-B+	41
38	DEVSLP (O)	GND	39
36	UIM-PWR (I)	PETp1/USB3.1-Tx+/SSIC-TxP	37
34	UIM-DATA (I/O)	PETn1/USB3.1-Tx-/SSIC-TxN	35
32	UIM-CLK (I)	GND	33
30	UIM-RESET (I)	PERp1/USB3.1-Rx+/SSIC-RxP	31
28	GPIO_8 (I/O) (0/1.8V)	PERn1/USB3.1-Rx-/SSIC-RxN	29
26	GPIO_10 (I/O) (0/1.8V)	GND	27
24	GPIO_7 (I/O) (0/1.8V)	DPR (O) (0/1.8V)	25
22	GPIO_6 (I/O)(0/1.8V)	GPIO_11 (I/O) (0/1.8V)	23
20	GPIO_5 (I/O)(0/1.8V)	CONFIG_0	21
Key B	Key B
Key B	Key B
Key B	Key B
Key B	GND	11
10	GPIO_9/DAS/DSS (I/O)/LED_1# (I)(0/3.3V)	USB_D-	9
8	W_DISABLE1# (O)(0/3.3V)	USB_D+	7
6	FULL_CARD_POWER_OFF# (O)(0/1.8V or 3.3V)	GND	5
4	3.3 V	GND	3
2	3.3 V	CONFIG_3	1

Host Interface Configuration

原文指出，系统要读取四个 CONFIG_X 引脚来识别当前卡片选择的 pinout / host interface。即使 M.2 卡尚未上电，系统也应该把这些配置引脚上拉到适当电源，确保仍可读取状态。

CONFIG_0 (Pin 21)	CONFIG_1 (Pin 69)	CONFIG_2 (Pin 75)	CONFIG_3 (Pin 1)	Host Interface
0	0	0	0	SSD - SATA
0	1	0	0	SSD - PCIe
0	0	1	0	WWAN - PCIe (Port Configuration 0*)
0	1	1	0	WWAN - PCIe (Port Configuration 1*)
0	0	0	1	WWAN - PCIe, USB3.1 Gen1 (Port Configuration 0*)
0	1	0	1	WWAN - PCIe, USB3.1 Gen1 (Port Configuration 1*)
0	0	1	1	WWAN - PCIe, USB3.1 Gen1 (Port Configuration 2*)
0	1	1	1	WWAN - PCIe, USB3.1 Gen1 (Port Configuration 3*)
1	0	0	0	WWAN - SSIC (Port Configuration 0*)
1	1	0	0	WWAN - SSIC (Port Configuration 1*)
1	0	1	0	WWAN - SSIC (Port Configuration 2*)
1	1	1	0	WWAN - SSIC (Port Configuration 3*)
1	0	0	1	WWAN - PCIe (Port Configuration 2*)
1	1	0	1	WWAN - PCIe (Port Configuration 3*)
1	0	1	1	WWAN - PCIe, USB3.1 Gen1 (vendor defined)
1	1	1	1	No Add-in Card Present

注：不同 Port Configuration 的细节，原文建议回查 PCI Express M.2 Specification。

补充说明

Socket 2 - Key B 常用于连接 PCIe 或 SATA 型存储设备。
CONFIG_1 可以用来切换 host interface：
CONFIG_1 = Low 时启用 SATA
CONFIG_1 = High 时启用 PCIe
第二条 PCIe lane 可支持像 Intel Optane 这类 PCIe x2 设备；若要真正跑 x2，主机端的 PCIe lanes 也要配置成 PCIe x2 link。
当 PCIe 模式启用时，M.2 扩展卡上不会连接 CONFIG_1，因此 carrier board 端需要加上拉电阻。
如果这个 M.2 socket 接的是 SATA 存储设备，Pin 43 要接到 SATA Rx 差分对的负端。
如果这个 M.2 socket 接的是 PCIe 存储设备，Pin 43 要接到 PCIe Rx 差分对的正端。

03 Socket 3 - Key M

Key M 很常用于连接 PCIe 或 SATA 型存储设备，尤其是高带宽 SSD。与 Key B 类似，这里也有用来选择 host interface 的信号，不过改成了 PEDET。

Pinout Description

左 Pin	左信号	右信号	右 Pin
74	3.3 V	GND	75
72	3.3 V	GND	73
70	3.3 V	GND	71
68	SUSCLK (O)(0/3.3V)	PEDET	69
Key M	NC	67
Key M	Key M
Key M	Key M
Key M	Key M
Key M	Key M
58	NC	GND	57
56	NC	REFCLKp	55
54	PEWAKE# (I/O)(0/3.3V) or NC	REFCLKn	53
52	CLKREQ# (I/O)(0/3.3V) or NC	GND	51
50	PERST# (O)(0/3.3V) or NC	PETp0/SATA-A+	49
48	NC	PETn0/SATA-A-	47
46	NC	GND	45
44	ALERT# (I) (0/1.8V)	PERp0/SATA-B-	43
42	SMB_DATA (I/O) (0/1.8V)	PERn0/SATA-B+	41
40	SMB_CLK (I/O)(0/1.8V)	GND	39
38	DEVSLP (O)	PETp1	37
36	NC	PETn1	35
34	NC	GND	33
32	NC	PERp1	31
30	NC	PERn1	29
28	NC	GND	27
26	NC	PETp2	25
24	NC	PETn2	23
22	NC	GND	21
20	NC	PERp2	19
18	3.3 V	PERn2	17
16	3.3 V	GND	15
14	3.3 V	PETp3	13
12	3.3 V	PETn3	11
10	DAS/DSS (I/O)/LED_1# (I)(0/3.3V)	GND	9
8	NC	PERp3	7
6	NC	PERn3	5
4	3.3 V	GND	3
2	3.3 V	GND	1

补充说明

Socket 3 - Key M 常用于连接 PCIe 或 SATA 型存储设备。
PEDET 用来选择 host interface，而 M.2 卡会用不同接法表明模式：
PEDET = Low 代表启用 SATA，也就是 M.2 卡把 PEDET 接到 GND
PEDET = High 代表启用 PCIe，也就是 M.2 卡上不连接 PEDET
若要获得最高带宽，四条 PCIe lanes 应配置成 x4 link。
当 PCIe 模式启用时，M.2 扩展卡不会连接 PEDET，因此 carrier board 端需要加上拉电阻。
如果这个 socket 接的是 SATA 存储设备，Pin 43 要接到 SATA Rx 差分对的负端。
如果这个 socket 接的是 PCIe 存储设备，Pin 43 要接到 PCIe Rx 差分对的正端。

04 快速整理

如果你只想快速记住这篇内容的重点，可以先抓住下面几件事：

Key E 主要偏向连接类模块，例如 Wi-Fi / Bluetooth。
Key B 常见于 SATA / PCIe SSD，也可能出现在 WWAN 类模块。
Key M 主要偏向高带宽存储用途，常见于 PCIe SSD。
Key B 通过 CONFIG_0 ~ CONFIG_3 识别接口配置。
Key M 通过 PEDET 识别 SATA 或 PCIe。
CLKREQ#、CONFIG_1、PEDET 这类信号在某些模式下需要 carrier board 提供上拉。

如果后续要做 carrier board 或 socket 对接设计，建议还是把这篇整理与原始资料、PCI Express M.2 规范一起对照，尤其是 Port Configuration、PCIe lane 配置与 SATA/PCIe 共用引脚的部分。

参考内容

原始资料：https://wiki.congatec.com/wiki/M.2_Pinout_Descriptions_and_Reference_Designs_(AN43)

硬件设计 on KnightLi的博客

M.2 E Key B Key M Key脚位说明整理

01 Socket 1 - Key E

Pinout Description

补充说明

02 Socket 2 - Key B

Pinout Description

Host Interface Configuration

补充说明

03 Socket 3 - Key M

Pinout Description

补充说明

04 快速整理

参考内容