M.2 Para Hackers

Da última vez, expliquei tudo o que você poderia querer saber se deseja colocar um soquete M.2 em sua placa. Hoje, vamos construir cartões M.2! Há uma infinidade de soquetes M.2 por aí que estão apenas pedindo que um cartão especial seja inserido neles e, talvez, seja sua criação que se encaixe.

Laptops e outras placas-mãe x86 geralmente vêm com slots M.2. Você tem um slot de tecla B grátis? Você pode colocar um RP2040 e vários sensores em um PCB de chave B como uma plataforma experimental transportada com segurança dentro de seu laptop. Você gostaria de fazer alguns experimentos FPGA mais avançados? Aqui está uma minúscula placa FPGA que cabe dentro do seu laptop e permite que você jogue com PCIe neste mesmo laptop – toda a configuração ocupando um espaço super baixo. Você está procurando um link PCIe extra porque está reutilizando seu laptop como um servidor doméstico? Mais uma vez, seu slot WiFi fornecerá isso a você. Quer obter algum PCIe de um SteamDeck? Construir um cartão M-key 2230 parece ser sua única esperança!

Também há muito espaço para dispositivos mais simples e menos ativos. Você tem apenas um slot de chave M sobressalente, talvez um slot de chave A ou E? Você pode substituir seu adaptador WiFi por um SSD extra para armazenamento extra, ou talvez, ao contrário, colocar um segundo cartão WiFi em seu segundo slot SSD para todas as suas necessidades de direção! Você acabou de encontrar alguns vestígios de portas SATA não utilizados em sua placa-mãe? Você pode fazer o que eu fiz e criar uma placa M.2 de porta dupla que separa mais um soquete SSD do barramento de alimentação, na qual você pode conectar essa porta SATA extra e colocar um SSD SATA M.2. descobrir que seu chipset pode fornecer quatro portas SATA inteiras no slot M-key SSD? Você pode fazer o que meu amigo fez e construir uma placa que quebra essas portas SATA!

Mesmo fora do x86, alguns ARM SBCs terão os mesmos problemas – eles têm um soquete M.2 com uma chave específica, digamos, B, que não cabe em algum extensor M.2 que você acabou de comprar – bem, acontece que você pode apenas fazer um adaptador em seu próprio país. Que tal ir além do padrão? Claro, existe o ecossistema SparkFun MicroMod que mencionei antes. Você gostaria de desenvolver uma placa de CPU MicroMod que funciona com uma infinidade de outros dispositivos, ou talvez seu próprio sensor MicroMod? Aqui está um cartão M.2; e se você precisar criar seu próprio ecossistema usando o M.2, ninguém o impedirá.

Claro, você pode criar cartões com tipos totalmente diferentes de valor agregado. Por exemplo, você poderia estar extraindo dinheiro de audiófilos projetando SSDs de 'grau de áudio' superfaturados com capacitores eletrolíticos sofisticados - não gostaria de deixar todo esse banho de ouro ser subestimado, não é? E, se você é um fabricante de SBC usando um soquete M.2 para seu slot de expansão, quando os compradores dizem que querem usar seu SBC como um roteador, ninguém pode impedi-lo de projetar uma placa absolutamente maluca e gigantesca com quatro soquetes Ethernet em isto.

Os cartões M.2 têm tamanhos padronizados – 3042 para 30 mm de largura e 42 mm de altura, 2260 para 22 mm de largura e 60 mm de altura; O mais útil é que essas serão as dimensões exatas do seu PCB. O entalhe do parafuso é centralizado ao contrário das placas mPCIe e geralmente é um único parafuso M.2. Você verá pessoas dizendo que o parafuso é responsável por ter uma conexão de aterramento - não é, mesmo que pareça, os pinos de aterramento no próprio receptáculo são suficientes, embora caminhos de aterramento extras tendam a ser bons. Na verdade, não há nenhuma exigência para que a área do entalhe exponha o cobre, pode ser apenas um recorte de PCB.

Se projetar um cartão para um dispositivo existente, ele terá 42 mm ou 80 mm de comprimento. 30 mm é raro fora do SteamDeck e outros dispositivos de baixa pegada, e 60 mm é super obscuro. 22 mm é largura para tudo, exceto para slots WWAN, que geralmente são projetados com largura de placa de 30 mm em mente. Não é necessário colocar todos os componentes em um único lado do cartão, embora, é claro, isso torne a montagem mais fácil para você. Lembre-se, porém, de que alguns dispositivos usam soquete plano ou de montagem intermediária, e componentes altos na parte inferior podem se tornar um problema que você não esperava.