M.2 Per gli hacker

L'ultima volta ho spiegato tutto ciò che potresti voler sapere se volessi inserire un socket M.2 sulla tua scheda. Oggi costruiamo schede M.2! Ci sono una miriade di socket M.2 là fuori che richiedono solo l'inserimento di una scheda speciale e forse sarà la tua creazione ad adattarsi.

I laptop e altre schede madri x86 sono spesso dotati di slot M.2. Hai uno slot per il tasto B libero? Puoi inserire un RP2040 e una serie di sensori su un PCB B-key come piattaforma sperimentale trasportata in sicurezza all'interno del tuo laptop. Ti piacerebbe fare qualche esperimento FPGA più avanzato? Ecco una minuscola scheda FPGA che si adatta al tuo laptop e ti consente di giocare con PCIe sullo stesso laptop: l'intera configurazione ha un ingombro estremamente ridotto. Stai cercando un collegamento PCIe aggiuntivo perché stai riutilizzando il tuo laptop come server domestico? Ancora una volta, il tuo slot WiFi te lo fornirà. Vuoi ottenere un po' di PCIe da SteamDeck? Costruire una scheda M-key 2230 sembra essere la tua unica speranza!

C'è anche molto spazio per i dispositivi più semplici e meno attivi. Hai solo uno slot per il tasto M di riserva, magari uno slot per il tasto A o E? Puoi sostituire il tuo adattatore WiFi con un SSD aggiuntivo per avere più spazio di archiviazione o magari, viceversa, inserire una seconda scheda WiFi nel tuo secondo slot SSD per tutte le tue esigenze di guida! Hai appena trovato alcune tracce di porte SATA inutilizzate sulla scheda madre? Puoi fare quello che ho fatto io e creare una scheda M.2 a doppia porta che divide un altro socket SSD lontano dalla barra di alimentazione, a cui puoi collegare quella porta SATA aggiuntiva e inserire un SSD SATA M.2. Hai appena scopri che il tuo chipset può offrirti tutte e quattro le porte SATA sullo slot SSD M-key? Puoi fare quello che ha fatto il mio amico e costruire una scheda che rompa queste porte SATA!

Anche al di fuori di x86, parecchi SBC ARM avranno gli stessi problemi: hanno un socket M.2 con una chiave specifica, diciamo B, che non si adatta a qualche extender M.2 appena acquistato - beh, a quanto pare tu puoi semplicemente creare un adattatore da solo. Che ne dici di andare oltre lo standard? Naturalmente c'è l'ecosistema SparkFun MicroMod di cui ho parlato prima. Ti piacerebbe sviluppare una scheda CPU MicroMod che funzioni con una miriade di altri dispositivi o magari con il tuo sensore MicroMod? Quella lì è una scheda M.2; e se hai bisogno di creare il tuo ecosistema utilizzando M.2, nessuno ti ferma neanche.

Naturalmente, potresti progettare carte con tipi di valore aggiunto completamente diversi. Ad esempio, potresti sottrarre denaro agli audiofili progettando costosissimi SSD "di livello audio" con fantasiosi condensatori elettrolitici: non vorrai lasciare che tutta quella placcatura in oro venga sottovalutata, vero? E, se sei un produttore di SBC che utilizza un socket M.2 per il tuo slot di espansione, quando gli acquirenti dicono di voler utilizzare il tuo SBC come router, nessuno può impedirti di progettare una scheda assolutamente stravagante e gigantesca con quattro socket Ethernet su Esso.

Le schede M.2 hanno dimensioni standardizzate: 3042 per 30 mm di larghezza 42 mm di altezza, 2260 per 22 mm di larghezza 60 mm di altezza; la cosa utile è che queste saranno le dimensioni esatte del tuo PCB. La tacca della vite è centrata rispetto alle schede mPCIe e di solito è una singola vite M.2. Vedrai persone dire che la vite è responsabile della connessione a terra - non lo è, anche se potrebbe sembrare, i pin di terra sulla presa stessa sono sufficienti, anche se percorsi di terra extra tendono ad essere belli. In effetti, non è nemmeno necessario che l'area della tacca esponga il rame, può essere semplicemente un ritaglio del PCB.

Se si progetta una scheda per un dispositivo esistente, sarà lunga 42 mm o 80 mm. 30 mm sono rari al di fuori di SteamDeck e di altri dispositivi a basso ingombro, mentre 60 mm sono estremamente oscuri. 22 mm è la larghezza per tutto tranne che per gli slot WWAN, che di solito sono progettati pensando alla larghezza della scheda di 30 mm. Non è necessario posizionare tutti i componenti su un unico lato della scheda, anche se, ovviamente, renderà più semplice l'assemblaggio. Tieni presente, tuttavia, che alcuni dispositivi utilizzano una presa piatta o centrale e che i componenti alti nella parte inferiore potrebbero diventare un problema che non ti saresti aspettato.