伴隨著固態硬碟的逐漸普及，以及初代 M.2 PCIe SSD 曾因價格定位到達甜蜜點，而得以其高性能價格特性襲捲市場之故，傳統 SATA 介面裝置於頻寬上逐漸顯露其捉襟見肘之態勢。在各種因素之交互作用之下，M.2 SSD 遂成為市場之新風潮。然而針對於 M.2 SSD 其之規格型式（至少有兩種主流介面型式，以及與其相關的兩種不同插槽類型，而其中一種插槽尚有三種不同之 介面/協定 相容性），往往卻成為令消費者困擾不已之難題。在此我們特別以專文來介紹 M.2 SSD 其硬體介面與傳輸協定上不同之處，以及硬體介面於不同設備中之相容性分野，以利消費者於選購時可擁有更為明確之決策依據。
關於 M.2：不僅僅為 SSD 之專屬硬體規格
M.2 原先被稱為 NGFF（Next Generation Form Factor，字面意義為次世代硬體規格），而此一規範於其原生定義中廣泛涵蓋了 PCIe、SATA 3.0 以及 USB 3.0 等硬體介面之電氣信號格式。亦即，一項原生為 PCIe 或 SATA 或 USB 介面之裝置，可依循 NGFF 之接腳定義與外型尺寸規範來加以重行設計，而製成一 M.2 型式之相同裝置。此外，考量到 PCIe/SATA/USB 其各腳位之電氣特性皆有所不同，M.2 定義出數組不同的金手指防呆位置（目前存在於實體產品之型式計有 A/B/E/M key），來避免不同硬體介面之裝置因混插而造成無法正常運作甚或損壞之困擾。
承上，由於原有 PCIe 或 SATA 或 USB 之裝置皆可以轉設計為 M.2 之型式，以此 M.2 其並非專屬於 SSD 之格式規範。其他諸如 Wi-Fi/Bluetooth、GPS 或 NFC 介面卡等，目前皆已有 M.2 格式之產品。而這些硬體介面卡因其硬體匯流排多屬於 USB 介面，以此依循 M.2 之設計規範，其金手指防呆位置與 M.2 SSD 有著顯著之不同（彼等主要採用 A/E key）。由上，不同的金手指防呆位置可讓消費者於安裝使用上能獲得最低程度之依循法則。
M.2 SSD之兩種主要插槽類型：B key 及 M key
目前普及在市的各類 3C 產品中，支援 M.2 SSD 之插槽共計有兩種類型：B key（另稱socket 2）以及 M key（另稱socket 3）。如下圖所示，B key 之防呆口位於面對插槽方面之左方，M key 則偏於右方。不同類型之插槽其短邊接腳數量有所差異（B key 短邊為 6 pin，M key 為 5 pin），以此若使用者翻面插入時，將會有所阻礙。
SSD之兩種主要腳位型式：B+M key 及 M key
而令消費者困擾的第一道關卡是，對應以上插槽之 M.2 SSD，其腳位並非一個蘿蔔一個坑的 B key 與 M key，而是具有兩個防呆缺口的 B+M key 型式以及僅有一個缺口的 M key 型式。
以此，兩種插槽對應兩種腳位型式，共有四種排列組合。對於 B key 插槽而言，B+M key 之 SSD 可以順利插入，而 M key 腳位之 SSD 則無法順利安裝。
而在 M key 插槽之前提下，無論是 B+M key 或 M key 之 SSD，皆可順利安裝。但許多消費者會遭遇到第二道關卡：不是裝上去了就可以正常使用。種種因硬體介面或通訊協定造成不相容之遭遇，造就了 M.2 SSD 使用者之進場門檻，也使得其他初心者心存猶豫。
並非腳座相契合必然能夠相容運作
造成 M.2 SSD 無法正常運作之第一層原因，在於「硬體介面」之不同。上文已說明了 M.2 可以涵蓋原本 PCIe、SATA 或 USB 之裝置，而裝置本身所採用硬體介面之差異（在 SSD 上主要為 PCIe 或 SATA），形成了 M.2 SSD 安裝後無法相容運作之主因。我們在此整理出市面上流通之 PCIe M.2 SSD、SATA M.2 SSD，以及不同設備其 M.2 插槽所提供之硬體介面相容性，來加以歸納探討。
主流 M.2 SSD 列表──PCIe一族
| 廠牌型號 | M.2 腳位型式 | 硬體介面/通訊協定 | 主控制器 | 顆粒製程 存取模式 |
|---|---|---|---|---|
| WD Black NVMe | M | PCIe 3.0×4/NVMe | SanDisk 20-82-007011 | 3D TLC |
| ADATA SX8200 | M | PCIe 3.0×4/NVMe | SMI SM2262 | 3D TLC |
| Intel 760p | M | PCIe 3.0×4/NVMe | SMI SM2262 | 3D TLC |
| ADATA SX8000 | M | PCIe 3.0×4/NVMe | SMI SM2260 | 3D MLC |
| ADATA SX7000 | M | PCIe 3.0×4/NVMe | SMI SM2260 | 3D TLC |
| Intel 600p | M | PCIe 3.0×4/NVMe | SMI SM2260 | 3D TLC |
| Kingston KC1000 | M | PCIe 3.0×4/NVMe | PHISON PS5007-E7 | 2D MLC |
| Plextor M9Pe(G)/GN | M | PCIe 3.0×4/NVMe | Marvell 88SS1093 | 3D TLC |
| SAMSUNG 970 PRO | M | PCIe 3.0×4/NVMe | SAMSUNG Phoenix | 3D MLC |
| SAMSUNG 970 EVO | M | PCIe 3.0×4/NVMe | SAMSUNG Phoenix | 3D TLC |
| Kingston A1000 | B+M | PCIe 3.0×2/NVMe | PHISON PS5008-E8 | 3D TLC |
| LITE-ON MU X | B+M | PCIe 3.0×2/NVMe | PHISON PS5008-E8 | 3D TLC |
| Intel Optane™ Memory | B+M | PCIe 3.0×2/NVMe | Intel AHT40W14 | 3D XPoint™ |
| Plextor M6e/e(A) （生產終了） |
B+M | PCIe 2.0×2/AHCI | Marvell 88SS9183 | 2D MLC |
| Kingston HyperX Predator PCIe | M | PCIe 2.0×4/AHCI | Marvell 88SS9293 [1] | 2D MLC |
註[1]：原廠銷售文件並未提供主控晶片之詳細型號。
由上表可以得知，所有的 PCIex4 SSD 其腳位型式皆為 M Key，我們可以反推得知 M key 型式之 M.2 SSD 其硬體介面必然為 PCIe，而不會有其他可能。而有少部分 PCIEx2 之 M.2 SSD（包含 Optane™ Memory）其腳位因依循設計規範，以 B+M key 之型式現世。
主流 M.2 SSD 列表──SATA一族
| 廠牌型號 | 腳位型式 | 介面型式 | 主控制器 | 顆粒製程 存取模式 |
|---|---|---|---|---|
| WD Blue 3D | B+M | SATA | Marvell 88SS1074 | 3D TLC |
| Intel 545s | B+M | SATA | SMI SM2259 | 3D TLC |
| ADATA SU800 | B+M | SATA | SMI SM2258 | 3D TLC |
| Micron MX500 | B+M | SATA | SMI SM2258 | 3D TLC |
| WD Green | B+M | SATA | SMI SM2258 | 2D TLC |
| Plextor M8VG | B+M | SATA | SMI SM2258 | 3D TLC |
| Plextor S3G | B+M | SATA | SMI SM2254 | 2D TLC |
| SAMSUNG 860 EVO | B+M | SATA | SAMSUNG MJX | 3D TLC |
由上表可以得知，所有的 SATA 其腳位型式皆為 B+M Key，但 PCIex2 M.2 SSD 亦採用與 SATA 介面相同之 B+M key 腳位。如此我們就不能斷言 B+M key 型式之 M.2 SSD，其硬體介面必然為 SATA。但因 PCIex2 之 M.2 SSD 並非主流，以此整體而言，絕大部分 B+M key 型式之 M.2 SSD 多為 SATA 介面。
此外考量 SATA 頻寬不足之限制，我們建議消費者採購 M.2 SSD 時以 PCIe 規格為優先考量。除非自身原有設備其 M.2 插槽僅支援 SATA 介面，才需要考慮 SATA 介面之 M.2 SSD。
不同插槽類型所支援硬體介面之整理
目前絕大部分支援第六/七/八代 Core™ 處理器之主機板上內建之 M.2 M key 插槽，至少有一組為 PCIe/SATA 兼容。而考量主機板晶片組之 PCIe 通道總數限制，部分主機板會設計為一組 M.2 插槽兼容 PCIe/SATA 介面，而另一組僅支援 PCIe 介面。再一次地，我們會建議消費者以 PCIe 介面作為優先考量，而如此即便主機板其介面支援程度有所不同，亦不至於造成太多困擾。
M.2 B key 出現於筆記型主板上之機率較桌上型主板要來得高，而目前所有主板（包含筆電）上內建之 M.2 B key 插槽皆僅支援 SATA 介面。
轉接卡上之 B key 插槽亦僅支援 SATA 介面。
當 M Key 插槽出現於轉接卡上時，囿於裝置之生產成本以及考量市場需求，極其大部分僅支援 PCIe 介面。
我們收集市面上流通之主流電子產品，整理歸納其 M.2 插槽所支援之硬體介面後，可得以下列表（可能會有極少數列外之產品，在此闕之不論）：
| 插槽類型 | 所在裝置位置 | 可能支援之介面型式 |
|---|---|---|
| M key | 主機板 | 至少有一兼容 PCIe/SATA 介面 [3] |
| 轉接卡 | 僅支援 PCIe 介面 | |
| B key | 全部裝置 | 僅支援 SATA 介面 |
註[3]：極少部分第四代 Core™ 處理器之主機板其 M key 插槽僅支援 PCIe 介面。
由上表可知，若裝置上 M.2 插槽為 B key 時，其僅支援 SATA 介面，以此我們面對 B key 插槽時，僅需考量 SATA 介面之 M.2 SSD 即可。而裝置上 M.2 插槽為 M key 時，則需要更多資訊來判斷其支援性。而依據經驗法則，支援第六代以上 Core™ 處理器之主機板（亦即 100/200/300 系列晶片組之主機板），若板上內建有 M.2 M key 插槽時，極其大部分皆支援 PCIe 介面之 M.2 SSD。而若我們使用 M.2 轉接卡所提供之 M key 插槽，其將僅支援 PCIe 介面。
綜合歸納之篩選建議
綜合以上列表之資訊，我們可以列出以下之建議：
| 使用裝置 | M.2 插槽類型 | 支援之介面型式 | 可接受之 M.2 SSD 腳位型式 |
|---|---|---|---|
| 轉接卡 | B Key | SATA | B+M key [4] |
| M Key | PCIe | M key [5] | |
| 主機板 | B Key | SATA | B+M key [4] |
| M Key | PCIe/SATA | M key / B+M key 皆可 [6] | |
| 筆記型電腦 | B Key | SATA | B+M key [4] |
| M Key | 聯繫原廠 [7] | 聯繫原廠 [7] |
註[4]：PCIex2，如 Kingston A1000 除外。
註[5]：PCIex2，如 Kingston A1000 例外，可適用。
註[6]：極少部分第四代 Core™ 處理器之主機板其 M key 插槽僅支援 PCIe 介面。
註[7]：筆記型電腦之實際 M.2 SSD 硬體介面相容性將依各原廠之設計而有所差異，建議先與原廠取得技術支援後再行選購安裝。
PCIe M.2 SSD 之衍生問題：NVMe 與 AHCI 支援
有不少消費者在選購 PCIe/NVMe 之 SSD 之後，尚且會產生一衍生性之困擾──PCIe/NVMe M.2 SSD 可以當作資料碟（俗稱之 D 碟），但無法安裝主開機磁區。此一無法開機之問題主要發生於第四代 Core™ 處理器（或更早期）之主機板之上。究其原因，是因為這些主機板之 BIOS 缺乏對於 NVMe 協定之支援，而這必須透過主機板製造商釋出內含 NVMe 模組之 BIOS 來加以克服 [8]。
而若消費者使用較舊規格之 PCIe/AHCI 之 M.2 SSD，則因為絕大部分近年生產之主機板皆支援 AHCI 協定，以此不會遭遇到無法做為系統碟之問題。此外，有少數廠商生產之 PCIe/NVMe M.2 SSD 自帶有 legacy option rom（如Plextor M8Pe系列），此自帶之 BIOS 亦可讓該產品於不支援 NVMe 之主機板上做為系統碟來使用。
當然，若消費者所擁有之主機板為支援第六代以上 Core™ 處理器之晶片組，則其 BIOS 皆有包含 NVMe 模組，而不致於需要顧慮此一問題 [9]。
註[8]：由網路上可尋求之經驗文件可知，使用者亦可以透過特殊工具程式來 DIY 內含 NVMe 模組之 BIOS。但此舉有其潛在風險，更新失敗可能會造成裝置故障並失去保固。
註[9]：使用 NVMe 裝置作為主開機磁區時，主機板必須設定為 UEFI 開機，並關閉 legacy 開機模式。
過渡時期後迎接曙光
誠然目前 M.2 在普及化階段因應舊有較慢速之規格，而讓消費者產生選購上之困擾。但伴隨著技術之世代更新（300系列晶片組主機板之問世，以及 PCIex4/NVMe SSD 形成主流化），許多特殊之例外規則將逐漸被留存於歷史之中。以此，可見於不久之未來，因裝置不相容而無法正常運作之困擾，將成為絕響。而目前持有前一世代設備之使用者們，亦可以參考以上列表歸納之建議，來選擇適用於自身設備之產品。
Source : https://www.autobuy.tw/article_f85d01