M.2 해커용

Dec 25, 2023

첫 번째 M.2 기사에서는 M.2 장치의 실제 유형과 사용 사례를 설명하여 시중에서 사용 가능한 다양한 카드와 포트를 다룰 때 혼란을 겪지 않도록 했습니다. 나는 또한 꽤 많은 M.2 카드와 카드 수용 어댑터를 직접 디자인했습니다. 그리고 오늘은 M.2 기술을 스스로 구축하기 위해 알아야 할 모든 것을 알려드리고 싶습니다.

M.2를 사용하여 구축하는 데에는 PCB에 M.2 소켓을 추가하는 것과 M.2 카드인 PCB를 구축하는 두 가지 측면이 있습니다. 나는 전자부터 시작하여 이 두 가지를 모두 다룰 것이며 M.2 소켓을 다루는 방법을 아는 것이 당신에게 필요한 유일한 것일 수도 있습니다. 제가 설명할 내용 외에도 Sparkfun MicroMod 설계 가이드와 같이 내용을 배울 수 있는 몇 가지 괜찮은 가이드가 있습니다. 이 가이드 중 대부분은 MicroMod에 특화되어 있지만 M.2 팁과 요령도 꽤 많이 포함하고 있습니다.

PCB의 M.2 소켓으로 무엇을 할 수 있습니까? 우선, 많은 맛있는 애호가 친화적인 SoM 및 CPU에는 이제 액세스할 수 있는 PCIe 인터페이스가 있으며, 개발 보드 또는 간단한 브레이크아웃을 구축하는 경우 M.2 소켓을 사용하여 모든 고성능 작업을 위한 NVMe SSD를 연결할 수 있습니다. 속도 저전력 스토리지 요구 사항 - 많은 Raspberry Pi 컴퓨팅 모듈 메인보드에는 이를 위해 특별히 M.2 M 키 소켓이 있으며 부팅을 위한 RPi 펌웨어에 NVMe 지원이 있습니다. 또한 언제든지 풀 사이즈 PCIe 어댑터나 확장기를 이러한 소켓에 꽂고 PCIe 네트워크 카드나 기타 꼭 필요한 장치, 심지어는 외부 GPU도 연결할 수 있습니다! 그러나 PCIe가 장착된 SoM이 맛있는 만큼 M.2 소켓을 사용하는 유일한 이유는 아닙니다.

PCIe 자체는 인기와 접근성이 높아지고 있는 인터페이스입니다. 우리는 CFExpress 카드 대신 NVMe SSD를 사용할 수 있도록 디지털 카메라용 어댑터를 만드는 사람을 다루었습니다. 두 인터페이스 모두 PCIe를 백본으로 사용합니다. 우리가 본 다른 어댑터를 사용하면 PCIe WiFi 카드를 Pinebook에 넣을 수 있어 WiFi 속도를 상당히 높일 수 있습니다. 물론, 이는 PCIe뿐만이 아니며 SATA 또는 USB와 결합된 경우에도 마찬가지입니다. RISC-V Linux 지원 SBC를 귀하의 보드에 설계하시겠습니까? Sipeed는 현재 사용할 수 있는 몇 안 되는 RISC-V SoM 중 하나인 LicheeRV를 만들고 있으며 이는 완전히 맞춤형 핀아웃을 갖춘 2개의 M.2 B 키 커넥터를 사용하는 20달러짜리 SOM입니다.

67개 핀으로 구성된 낮은 설치 공간 그룹으로 많은 작업을 수행할 수 있는 것으로 나타났습니다. 예를 들어 Sparkfun MicroMod는 맞춤형 핀아웃이 있는 M.2 하드웨어를 사용하는 마이크로컨트롤러 에코시스템입니다. MicroMod의 경우 E-key 하드웨어이며 맞춤형 카드 길이와 고정 나사 위치가 이동되어 WiFi 카드가 작동할 수 없습니다. 취미로 사용하는 사람들에게는 수많은 다양한 CPU와 센서를 가지고 놀 수 있는 깔끔하고 펑키한 생태계입니다. 비즈니스 측면에서 보면 애플리케이션에 맞는 다양한 프로세서를 평가할 수 있습니다. 실제로 작년에 [Thomas Flummer]가 만든 Remoticon 배지는 MicroMod CPU용으로 디자인되었으며, 최근 Hackaday Discord의 [tzarc]는 MicroMod 기반 키보드를 만드는 것이 정말 즐거웠다고 말했습니다!

M.2에 대한 나의 작업은 주로 노트북을 개선하고 오래된 하드웨어에 새로운 생명을 불어넣는 것입니다. 예를 들어, 저는 오래된 노트북을 되살리기 위해 꽤 많은 어댑터를 만들었습니다. 즉, 저와 제 친구들은 오래되었지만 여전히 사용 가능한 컴퓨터에 빠르고 저렴한 NVMe SSD를 설치하는 데 사용하는 작은 공간의 mPCIe에서 M.2 M-key NVMe 어댑터를 만들었습니다. . 나는 또한 A/E WiFi 카드를 M-key SSD로 교체하거나 그 반대로 할 수 있는 것과 같은 친구들의 사용 사례를 위해 M.2 키-키 어댑터를 만들었습니다. 전용 SATA 부팅 드라이브 커넥터에서 M.2 SATA SSD를 사용하기 위한 Apple Xserve 보드용 어댑터입니다.

M.2 소켓을 사용하면 많은 즐거움을 누릴 수 있습니다. 어떻게 지금?

M.2 소켓을 추가하려면 무엇이 필요합니까? 기계적으로는 설치 공간과 여유 보드 공간이 필요합니다. 먼저 보드 공간에 대해 이야기해 보겠습니다. 물론 카드를 PCB에 걸어 놓을 수도 있습니다. 문제를 "PCB 공간"에서 "케이스 내부 공간" 영역으로 옮길 수도 있지만 여전히 크기를 고려해야 합니다. M.2 카드 크기는 너비와 높이(밀리미터)인 WWHH 형식의 4자리 숫자로 설명됩니다. 3042 WWAN 카드는 너비 30mm, 높이 42mm(카드 가장자리 포함)이고, 2280 SSD는 너비 22mm, 높이 80mm입니다. PCB에 설치 공간을 배치할 때 설치 공간과 관련된 카드 가장자리의 정확한 위치는 데이터시트에 명시적으로 표시되거나 단면 이미지에서 추론될 수 있습니다.