एम.2

M.2, उच्चारित एम डॉट टू और पूर्व में नेक्स्ट जनरेशन फॉर्म फैक्टर (NGFF) के रूप में जाना जाता है, आंतरिक रूप से माउंट किए गए कंप्यूटर विस्तार कार्ड और संबंधित कनेक्टर्स के लिए एक विनिर्देश है। M.2 mSATA मानक को प्रतिस्थापित करता है, जो पीसीआई एक्सप्रेस मिनी कार्ड भौतिक कार्ड लेआउट और कनेक्टर्स का उपयोग करता है। अधिक लचीले भौतिक विनिर्देश को नियोजित करते हुए, M.2 विभिन्न मॉड्यूल चौड़ाई और लंबाई की अनुमति देता है, जो कि अधिक उन्नत इंटरफ़ेस (कंप्यूटिंग) सुविधाओं की उपलब्धता के साथ जोड़ा जाता है, विशेष रूप से ठोस-राज्य भंडारण अनुप्रयोगों के लिए M.2 को सामान्य रूप से mSATA से अधिक उपयुक्त बनाता है। अल्ट्राबुक और टैबलेट कंप्यूटर जैसे छोटे उपकरणों में। M.2 कनेक्टर के माध्यम से प्रदान किए गए बस (कंप्यूटिंग) इंटरफेस पीसीआई एक्सप्रेस x4 (चार पीसीआई एक्सप्रेस लेन तक), सीरियल एटीए 3.0, और यूएसबी 3.0 (बाद के दो में से प्रत्येक के लिए एक एकल तार्किक पोर्ट) हैं। मेजबान समर्थन के वांछित स्तर और मॉड्यूल प्रकार के आधार पर, कौन से इंटरफेस का समर्थन किया जाना है, यह चुनने के लिए M.2 होस्ट या मॉड्यूल के निर्माता पर निर्भर है। विभिन्न M.2 कनेक्टर कीइंग नॉच M.2 होस्ट और मॉड्यूल दोनों के विभिन्न उद्देश्यों और क्षमताओं को दर्शाते हैं, और M.2 मॉड्यूल को असंगत होस्ट कनेक्टर में डालने से भी रोकते हैं। M.2 विनिर्देश NVM एक्सप्रेस (NVMe) को M.2 PCI एक्सप्रेस ठोस राज्य ड्राइव  के लिए लॉजिकल डिवाइस इंटरफ़ेस के रूप में समर्थन करता है, इसके अलावा तार्किक इंटरफ़ेस स्तर पर लीगेसी उन्नत होस्ट नियंत्रक इंटरफ़ेस (AHCI) का समर्थन करता है। जबकि AHCI के लिए समर्थन  विरासती तंत्र  SATA उपकरणों और लीगेसी ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ सॉफ्टवेयर-स्तर की पश्चगामी संगतता सुनिश्चित करता है, NVM एक्सप्रेस को कई I/O संचालन समानांतरवाद (कंप्यूटिंग) करने के लिए हाई-स्पीड PCI एक्सप्रेस स्टोरेज डिवाइस की क्षमता का पूरी तरह से उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सुविधाएँ
M.2 मॉड्यूल निम्नलिखित डिवाइस वर्गों सहित कई कार्यों को एकीकृत कर सकते हैं: वाई-फाई, ब्लूटूथ, सैटेलाइट नेविगेशन, नजदीक फील्ड संचार  (NFC), डिजिटल रेडियो, WiGig, वायरलेस वान (WWAN), और सॉलिड-स्टेट ड्राइव (SSDs). SATA 3.2|SATA संशोधन 3.2 विनिर्देश, इसके स्वर्ण संशोधन में, भंडारण उपकरणों के लिए M.2 को एक नए प्रारूप के रूप में मानकीकृत करता है और इसके हार्डवेयर लेआउट को निर्दिष्ट करता है। M.2 कनेक्टर के माध्यम से दिखाई देने वाली बस (कंप्यूटिंग) में PCI एक्सप्रेस 3.0 और नए, सीरियल ATA (SATA) 3.0 और USB 3.0 शामिल हैं; ये सभी मानक पिछड़े संगत हैं।

M.2 विनिर्देश चार PCI एक्सप्रेस लेन और एक तार्किक SATA 3.0 (6 Gbit/s) पोर्ट प्रदान करता है, और उन्हें एक ही कनेक्टर के माध्यम से उजागर करता है ताकि PCI Express और SATA दोनों स्टोरेज डिवाइस M.2 मॉड्यूल के रूप में मौजूद हो सकें. एक्सपोज्ड पीसीआई एक्सप्रेस लेन होस्ट और स्टोरेज डिवाइस के बीच एक शुद्ध पीसीआई एक्सप्रेस कनेक्शन प्रदान करती है, जिसमें बस (कंप्यूटिंग) अमूर्तता की कोई अतिरिक्त परत नहीं होती है। PCI-SIG M.2 विनिर्देश, इसके संशोधन 1.0 में, विस्तृत M.2 विनिर्देश प्रदान करता है।

भंडारण इंटरफेस
M.2 स्टोरेज डिवाइस के साथ इंटरफेसिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले लॉजिकल डिवाइस इंटरफेस और कमांड सेट के लिए तीन विकल्प उपलब्ध हैं, जिनका उपयोग M.2 स्टोरेज डिवाइस के प्रकार और उपलब्ध ऑपरेटिंग सिस्टम सपोर्ट के आधार पर किया जा सकता है:


 * लीगेसी SATA: SATA SSDs के लिए उपयोग किया जाता है, और AHCI ड्राइवर और लीगेसी सिस्टम SATA 3.0 (6 Gbit/s) पोर्ट के माध्यम से M.2 कनेक्टर के माध्यम से प्रदर्शित किया जाता है।


 * एएचसीआई का उपयोग कर पीसीआई एक्सप्रेस: ​​पीसीआई एक्सप्रेस एसएसडी के लिए उपयोग किया जाता है और एएचसीआई चालक के माध्यम से इंटरफेस किया जाता है और पीसीआई एक्सप्रेस लेन प्रदान करता है, जो कम प्रदर्शन की कीमत पर ऑपरेटिंग सिस्टम में व्यापक एसएटीए समर्थन के साथ पिछड़े संगतता प्रदान करता है। AHCI को तब विकसित किया गया था जब एक सिस्टम में एक मेजबान बस अनुकूलक (HBA) का उद्देश्य CPU/मेमोरी सबसिस्टम को रोटेटिंग चुंबकीय भंडारण  के आधार पर बहुत धीमी स्टोरेज सबसिस्टम से जोड़ना था; परिणामस्वरूप, SSD उपकरणों पर लागू होने पर AHCI में कुछ अंतर्निहित NVMe बनाम AHCI होते हैं, जो कताई मीडिया की तुलना में  रैंडम एक्सेस मेमोरी  की तरह अधिक व्यवहार करते हैं।


 * NVMe का उपयोग करके PCI एक्सप्रेस: ​​PCI एक्सप्रेस SSDs के लिए उपयोग किया जाता है और NVMe ड्राइवर के माध्यम से इंटरफेस किया जाता है और PCI एक्सप्रेस लेन प्रदान करता है, विशेष रूप से PCI Express SSDs के साथ इंटरफेसिंग के लिए डिज़ाइन और अनुकूलित एक उच्च-प्रदर्शन और स्केलेबल होस्ट कंट्रोलर इंटरफ़ेस के रूप में। NVMe को ग्राउंड अप से डिज़ाइन किया गया है, कम विलंबता (इंजीनियरिंग)  और PCI एक्सप्रेस SSDs की बढ़ी हुई समानांतरता (कंप्यूटिंग) पर पूंजीकरण करते हुए, और समकालीन केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई, प्लेटफार्मों और अनुप्रयोगों के समानांतरवाद (कंप्यूटिंग) का पूरक है। उच्च स्तर पर, प्राथमिक NVMe बनाम AHCI NVMe की होस्ट हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर में समानता का फायदा उठाने की क्षमता से संबंधित है, इसके डिज़ाइन लाभों के आधार पर जिसमें कम चरणों के साथ डेटा स्थानांतरण, कमांड कतारों की अधिक गहराई, और अधिक कुशल  बाधा डालना  प्रोसेसिंग शामिल हैं।

फॉर्म फैक्टर और कीइंग


M.2 मानक mSATA मानक पर आधारित है, जो मौजूदा PCI एक्सप्रेस मिनी कार्ड (मिनी PCIe) फॉर्म फैक्टर (डिजाइन) और कनेक्टर का उपयोग करता है। M.2 बड़े मुद्रित सर्किट बोर्ड  (पीसीबी) की संभावना जोड़ता है, जिससे लंबे मॉड्यूल और दो तरफा घटक आबादी की अनुमति मिलती है। नतीजतन, M.2 SSD मॉड्यूल एक mSATA डिवाइस के पदचिह्न के भीतर भंडारण क्षमता को दोगुना प्रदान कर सकते हैं। M.2 मॉड्यूल आयताकार होते हैं, जिनके एक तरफ एक किनारा कनेक्टर होता है और विपरीत किनारे के केंद्र में एक अर्धवृत्ताकार बढ़ते छेद होता है। धार संबंधक  में 67 पिन तक के साथ 75 स्थितियाँ होती हैं, जो 0.5 मिमी पिन पिच को नियोजित करती है और एक दूसरे से पीसीबी के विपरीत पक्षों पर पिनों को ऑफसेट करती है। कनेक्टर पर प्रत्येक पिन को 50  वाल्ट  और 0.5  एम्पेयर  तक के लिए रेट किया गया है, जबकि कनेक्टर को स्वयं 60 संभोग चक्रों को सहन करने के लिए निर्दिष्ट किया गया है।  M.2 मानक 12, 16, 22 और 30 मिमी की मॉड्यूल चौड़ाई और 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 और 110 मिमी की लंबाई की अनुमति देता है। 30, 42, 60, 80 और 110 मिमी की अलग-अलग लंबाई के साथ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध M.2 विस्तार कार्ड की प्रारंभिक पंक्ति 22 मिमी चौड़ी है।   M.2 मॉड्यूल आकार के कोड में किसी विशेष मॉड्यूल की चौड़ाई और लंबाई दोनों शामिल हैं; उदाहरण के लिए, मॉड्यूल कोड के रूप में 2242 का मतलब है कि मॉड्यूल 22 मिमी चौड़ा और 42 मिमी लंबा है, जबकि 2280 मॉड्यूल 22 मिमी चौड़ा और 80 मिमी लंबा है।

मेजबान के सर्किट बोर्ड द्वारा प्रदान किए गए एक संभोग कनेक्टर में एक M.2 मॉड्यूल स्थापित किया गया है, और एक एकल बढ़ते पेंच मॉड्यूल को जगह में सुरक्षित करता है। घटकों को मॉड्यूल के दोनों तरफ लगाया जा सकता है, वास्तविक मॉड्यूल प्रकार सीमित कर सकता है कि घटक कितने मोटे हो सकते हैं; घटकों की अधिकतम स्वीकार्य मोटाई प्रति पक्ष 1.5 मिमी है, और पीसीबी की मोटाई है 0.8 mm ± 10%. एकल और दो तरफा M.2 मॉड्यूल के लिए अलग-अलग होस्ट-साइड कनेक्टर का उपयोग किया जाता है, जो M.2 विस्तार कार्ड और होस्ट के PCB के बीच अलग-अलग मात्रा में जगह प्रदान करता है।  मेजबानों पर सर्किट बोर्ड आमतौर पर M.2 मॉड्यूल की कई लंबाई को स्वीकार करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, जिसका अर्थ है कि लंबे M.2 मॉड्यूल को स्वीकार करने में सक्षम सॉकेट आमतौर पर बढ़ते पेंच के लिए अलग-अलग स्थिति प्रदान करके छोटे लोगों को भी स्वीकार करते हैं।

M.2 मॉड्यूल का PCB 75-पोजिशन एज कनेक्टर प्रदान करता है; मॉड्यूल के प्रकार के आधार पर, एक या अधिक कीइंग नॉच पेश करने के लिए कुछ पिन पोजीशन को हटा दिया जाता है। होस्ट-साइड M.2 कनेक्टर (सॉकेट) एक या एक से अधिक मेटिंग की पोजीशन को पॉप्युलेट कर सकते हैं, जो होस्ट द्वारा स्वीकृत मॉड्यूल के प्रकार का निर्धारण करता है;, होस्‍ट-साइड कनेक्‍टर केवल एक मेटिंग कुंजी पोजीशन पॉपुलेटेड (या तो B या M) के साथ उपलब्‍ध हैं। इसके अलावा, SATA या दो PCI एक्सप्रेस लेन (PCIe ×2) के लिए कुंजी वाले M.2 सॉकेट को सॉकेट 2 कॉन्फ़िगरेशन या सॉकेट 2 कहा जाता है, जबकि चार PCI एक्सप्रेस लेन (PCIe ×4) के लिए कुंजी वाले सॉकेट को सॉकेट 3 कहा जाता है विन्यास या सॉकेट 3. उदाहरण के लिए, बी और एम स्थिति में दो पायदान वाले एम.2 मॉड्यूल दो पीसीआई एक्सप्रेस लेन तक का उपयोग करते हैं और एक ही समय में व्यापक संगतता प्रदान करते हैं, जबकि एम.2 मॉड्यूल एम स्थिति में केवल एक पायदान के साथ चार पीसीआई तक का उपयोग करते हैं। एक्सप्रेस लेन; दोनों उदाहरण SATA स्टोरेज डिवाइस भी प्रदान कर सकते हैं। समान कुंजीयन M.2 मॉड्यूल पर लागू होता है जो प्रदान की गई USB 3.0 कनेक्टिविटी का उपयोग करता है। WWLL-HH-K-K या WWLL-HH-K नामकरण योजनाओं का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के M.2 मॉड्यूल को दर्शाया गया है, जिसमें WW और LL क्रमशः मिलीमीटर में मॉड्यूल की चौड़ाई और लंबाई निर्दिष्ट करते हैं। एचएच भाग एन्कोडेड रूप में निर्दिष्ट करता है, चाहे मॉड्यूल सिंगल- या डबल-पक्षीय है, और माउंटेड घटकों की अधिकतम अनुमत मोटाई; संभावित मान ऊपर सही तालिका में सूचीबद्ध हैं। मॉड्यूल कीइंग को के-के भाग द्वारा निर्दिष्ट किया गया है, उपरोक्त बाईं तालिका से कुंजी आईडी का उपयोग करके एन्कोडेड रूप में; इसे केवल K के रूप में भी निर्दिष्ट किया जा सकता है, यदि किसी मॉड्यूल में केवल एक कीइंग नॉच हो।

सॉकेटेड मॉड्यूल के अलावा, M.2 मानक में स्थायी रूप से टांकने की क्रिया  सिंगल-साइडेड मॉड्यूल रखने का विकल्प भी शामिल है।

वैकल्पिक मानक
सैमसंग ने नेक्स्ट जेनरेशन स्मॉल फॉर्म फैक्टर (NGSFF) नामक एक नया फॉर्म फैक्टर पेश किया, जिसे NF1 या M.3 के रूप में भी जाना जाता है, जो सर्वर अनुप्रयोगों में U.2 को प्रतिस्थापित कर सकता है।

JEDEC JESD233 XFM एंबेडेड और रिमूवेबल मेमोरी डिवाइसेस (XFMD) के लिए क्रॉसओवर फ्लैश मेमोरी (XFM) नामक एक अन्य विनिर्देश है। यह M.2 फॉर्म फैक्टर को काफी छोटे (जिसे XT2 भी कहा जाता है) के साथ बदलने का लक्ष्य रखता है, ताकि इसे सोल्डरेड मेमोरी के विकल्प के रूप में भी डिजाइन किया जा सके। एक्सएफएम एक्सप्रेस पीसीआई एक्सप्रेस भौतिक इंटरफेस पर एनवीएम एक्सप्रेस लॉजिकल इंटरफेस का उपयोग करता है।

यह भी देखें

 * एंटरप्राइज और डेटा सेंटर स्टैंडर्ड फॉर्म फैक्टर (ईडीएसएफएफ)
 * इंटरफ़ेस बिट दरों की सूची
 * एनवीएम एक्सप्रेस (एनवीएमई)
 * उ.2
 * उ.2

बाहरी संबंध

 * (SATA-IO) official website
 * (PCI-SIG) official website
 * Understanding M.2, the interface that will speed up your next SSD, Ars Technica, February 9, 2015, by Andrew Cunningham
 * LFCS: Preparing Linux for nonvolatile memory devices, LWN.net, April 19, 2013, by Jonathan Corbet
 * PCIe SSD 101: An Overview of Standards, Markets and Performance, SNIA, August 2013, archived from the original on February 2, 2014
 * M.2 Pinout Descriptions and Reference Designs, January 28, 2020, an application note from Congatec
 * – US patent 20130294023, November 7, 2013, assigned to Raphael Gay