M.2 E Key B Key M Key腳位說明整理

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

本文主要涵蓋三種在嵌入式系統上很常見的 M.2 介面：

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

另外，原文說明內容是基於 PCI Express M.2 Specification Revision 3.0, Version 1.2。

01 Socket 1 - Key E

Key E 常見於連接類模組，例如 Wi-Fi / Bluetooth 擴充卡。原文提到這類卡通常透過 PCIe 與 USB 連接，其它匯流排如 SDIO、I2S 是否可用，要看 COM 是否支援。

Pinout Description

左 Pin	左訊號	右訊號	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

補充說明

M.2 Socket 1 - Key E 常用在連接類應用上，例如 Wi-Fi / Bluetooth 模組。
PCIe_TX+/- 的 AC coupling 電容放在 COM 端，PCIe_RX+/- 的 AC coupling 電容放在 M.2 擴充卡端，所以 carrier board 不需要再補這些 AC coupling 電容。
CLKREQ# 用來啟用 PCIe reference clock，應接到 PCIe clock buffer 的 output enable 腳位。
因為 CLKREQ# 是 M.2 擴充卡輸出的低有效、open-drain 訊號，所以 carrier board 端需要上拉電阻。

02 Socket 2 - Key B

Key B 常見於 SATA、PCIe SSD，或部分 WWAN 模組。這組 socket 的特色是有 CONFIG_0 到 CONFIG_3 四個配置腳位，可以讓系統辨識卡片期望使用哪種 host interface。

Pinout Description

左 Pin	左訊號	右訊號	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，系統要讀取四個 CONFIG_X 腳位來辨識目前卡片選擇的 pinout / host interface。即使 M.2 卡尚未上電，系統也應該把這些配置腳位上拉到適當電源，確保仍可讀取狀態。

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

註：不同 Port Configuration 的細節，原文建議回查 PCI Express M.2 Specification。

補充說明

Socket 2 - Key B 常用來連接 PCIe 或 SATA 型儲存裝置。
CONFIG_1 可以用來切換 host interface：
CONFIG_1 = Low 時啟用 SATA
CONFIG_1 = High 時啟用 PCIe
第二條 PCIe lane 可支援像 Intel Optane 這類 PCIe x2 裝置；若要真的跑 x2，主機端的 PCIe lanes 也要配置成 PCIe x2 link。
當 PCIe 模式啟用時，M.2 擴充卡上不會連接 CONFIG_1，因此 carrier board 端需要加上拉電阻。
若這個 M.2 socket 接的是 SATA 儲存裝置，Pin 43 要接到 SATA Rx 差分對的負端。
若這個 M.2 socket 接的是 PCIe 儲存裝置，Pin 43 要接到 PCIe Rx 差分對的正端。

03 Socket 3 - Key M

Key M 很常用來接 PCIe 或 SATA 型儲存裝置，尤其是高頻寬 SSD。與 Key B 類似，這裡也有用來選擇 host interface 的訊號，不過改成 PEDET。

Pinout Description

左 Pin	左訊號	右訊號	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

補充說明

Socket 3 - Key M 常用來連接 PCIe 或 SATA 型儲存裝置。
PEDET 用來選擇 host interface，而 M.2 卡會用不同接法表明模式：
PEDET = Low 代表啟用 SATA，也就是 M.2 卡把 PEDET 接到 GND
PEDET = High 代表啟用 PCIe，也就是 M.2 卡上不連接 PEDET
若要拿到最高頻寬，四條 PCIe lanes 應配置成 x4 link。
當 PCIe 模式啟用時，M.2 擴充卡不會連接 PEDET，因此 carrier board 端需要加上拉電阻。
若這個 socket 接的是 SATA 儲存裝置，Pin 43 要接到 SATA Rx 差分對的負端。
若這個 socket 接的是 PCIe 儲存裝置，Pin 43 要接到 PCIe Rx 差分對的正端。

04 快速整理

如果你只是想快速記住這篇內容的重點，可以先抓住下面幾件事：

Key E 主要偏向連接類模組，例如 Wi-Fi / Bluetooth。
Key B 常見於 SATA / PCIe SSD，也可能出現在 WWAN 類模組。
Key M 主要偏向高頻寬儲存用途，常見於 PCIe SSD。
Key B 透過 CONFIG_0 ~ CONFIG_3 辨識介面配置。
Key M 透過 PEDET 辨識 SATA 或 PCIe。
CLKREQ#、CONFIG_1、PEDET 這類訊號在某些模式下需要 carrier board 提供上拉。

如果後續要做 carrier board 或 socket 對接設計，建議還是把這篇整理與原始資料、PCI Express M.2 規範一起對照，尤其是 Port Configuration、PCIe lane 配置與 SATA/PCIe 共用腳位的部分。

參考內容

原始資料：https://wiki.congatec.com/wiki/M.2_Pinout_Descriptions_and_Reference_Designs_(AN43)

Pinout on KnightLi的博客

M.2 E Key B Key M Key腳位說明整理

01 Socket 1 - Key E

Pinout Description

補充說明

02 Socket 2 - Key B

Pinout Description

Host Interface Configuration

補充說明

03 Socket 3 - Key M

Pinout Description

補充說明

04 快速整理

參考內容