M.2固态硬盘接口和协议
M.2固态硬盘接口和协议
M.2接口也叫NGFF，英文全称Next Generation Form Factor，是Intel推出的一种替代MSATA新的接口规范。自2012年M.2标准正式推出以来，至今已经有13年时间了。这个标准最初被称为下一代外形规格（NGFF），2013年被正式更名为M.2。M.2标准是一种用于计算机内部扩展卡的规范，之所以能被广泛采纳，主要得益于其在性能、应用灵活性、多接口兼容以及紧凑外形上的显著优势。M.2不仅提升了性能和容量，还能有效减少模块体积。
M.2尺寸、钥位/接口及插槽的术语含义
M.2模块不仅有多种尺寸选择，还广泛应用于无线通信扩展卡，比如Wi-Fi和蓝牙适配器。此外，还可用于近场通信（NFC）、卫星导航（GPS）、数字广播、WiGig无线模块以及用于蜂窝网络连接的无线广域网（WWAN）模块等场景。为了确保不同类型的M.2模块能精准匹配主板插槽，PCI Express M.2规范制定了一套统一的命名和接口标识方式。
M.2尺寸命名
下表列出了PCI Express M.2规范5.1版中有关M.2命名方式的详细信息
通过上述标准命名规则，我们可以从下示示例图片（ATP PCIe® Gen4 NVMe M.2 2280-D2-M SSD）推断出以下信息：
一、M.2接口类型
M.2模块边缘连接器上的“钥位”用于防止将模块插入不兼容的主板插槽。M.2规范一共定义了12种钥位ID，但实际M.2固态硬盘（SSD）主要使用三种常见钥位：B、M和B+M。钥位类型通常会标记在SSD的边缘连接器（即金手指）旁边。
常用的3种接口：B key（左边缺口6个金手指），M key（右边缺口5个金手指），B&M key（左右各两个缺口）。现在市面上B key的产品已经比较少见了，大部分都采用B&M key接口了，因为这种接口通用电脑硬盘插槽上的B key/M key两种接口。
下面是M.2 SSD常见钥位类型的简明总结，包括物理特征、典型应用、主要接口能力、通道数和常见的部署场景：
| 钥位类型 | 物理特征（ID/缺口位置） | 常见用途 | 主接口能力 | PCIe通道数 | 常见部署场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| B | 缺口在第12–19针位置 | 储存/移动设备 | SATA, PCIe x2, USB3.0 | PCIe x2 | 超极本、平板、小型PC |
| M | 缺口在第59–66针位置 | 高性能存储 | PCIe x4, SATA | PCIe x4 | 桌面、高性能笔记本、服务器 |
| B+M | 同时在第12–19与59–66针位置 | 通用、高兼容性 | SATA, PCIe x2 | PCIe x2 | 广泛于大部分设备 |
- B钥位常见于需要中等带宽的坚固型设备或传统设备。
- M钥位则是高性能SSD的标志，专为高负载服务器、分析系统和边缘计算等对性能有较高要求的场景设计。
- B+M钥位具有更广泛的兼容性，适配B型或M型插槽，但仅支持PCIe x2通道或SATA速率，因此带宽为中等水平。
二、传输协议
M.2固态硬盘目前的接口对应协议可以看下图，读写速度往下由慢到快。
一般来说NVME协议的采用M key或B&M key，SATA协议采用B key或B&M key，所以B&M key通用性更强，所以在购买M.2硬盘时如果遇到这种接口，要看清楚硬盘支持的协议和电脑接口支持的协议是否对应。SATA通道由于理论带宽的限制（6Gb/s），极限传输速度也只能到600MB/s。NVME协议的理论带宽为10Gbps，传输速度最大可达2000MB/s。
