【原创】我的ExpressCard转M.2 NVMe SSD转接卡做好了

imdx

B站介绍视频：


ExpressCard详细介绍请参考WikiPedia，这个接口提供了一条PCIe通道和一个USB2.0接口，以及3.3V电源。Sandy Bridge时代的笔记本普遍不具备USB3.0接口，所以ExpressCard接口的PCIe通道经常用来扩展USB3.0接口，由于ExpressCard接口只提供了3.3V电源，功率也不大，升压到5V以后功率进一步损失，这些ExpressCard的USB3.0扩展卡供电普遍不佳，不加外部供电的情况下，对外输出电流不超过1A，很难带动移动硬盘这样的大功率负载。

Ivy Bridge时代USB3.0接口成为笔记本标配，ExpressCard转USB3.0也逐渐失去了价值，这个接口逐渐被闲置。那个时代，硬盘的主流协议还是SATA，无论传统2.5寸还是小型化的mSATA，M.2接口那时候还叫作NGFF，协议也是SATA。随着时间的推移，NVMe逐渐成为主流，当前硬盘的主流已经是M.2接口2280外形NVMe协议，也有很多2230和2242外形的短硬盘，这些短硬盘可以完美放入34mm和54mm的ExpressCard卡，布局如下：







主要特征
- 支持2230和2242外形NVMe协议短硬盘
- 支持34mm和54mm两种ExpressCard外壳
- PCIe协议直连，无性能损失，不发热（SSD自身还是会发热的）
- 大板设计，强度高散热好
- 创新的M.2固定方式，不使用螺丝，降低总高度
- 带SSD工作指示灯，工作电流不足1mA，省电不刺眼
- 通过焊盘引出ExpressCard的USB 2.0接口

安装方法

安装步骤如下：

1. 揭开EC2M2卡2230或者2242位置的固定胶带，将SSD水平插入，然后使用胶带固定SSD尾部
2. 将EC2M2卡放入金属底壳，注意SSD那一面朝下放置
3. 盖上EC2M2卡金属上盖，保证两侧卡口完全咬合
4. 将安装完成的EC2M2卡推入笔记本的ExpressCard插槽，34mm版本注意不要插反

Win10系统无需驱动，Win7需要安装[KB2990941](driver/Win7_NVMe_Driver/x64/Windows6.1-KB2990941-v3-x64.msu)和[KB3087873](driver/Win7_NVMe_Driver/x64/Windows6.1-KB3087873-v2-x64.msu)两个补丁才能识别NVMe硬盘。由于微软的NVMe驱动限制，Win7下无法查看硬盘的SMART信息，Win8/8.1也有类似问题，Win10下一切正常，推荐使用Win10。
如果你的电脑比较老安装Win10有困难，或者对Win7情有独钟，想体验完整的NVMe固态硬盘也有办法，思路是使用第三方厂家比如三星或者Intel的NVMe驱动，安装这个Intel NVMe驱动修改版即可。

该修改版驱动来自网友文章关于Win7\8\8.1上NVMe固态读不到smart信息的解决方案参考，向作者表示感谢。如果Win7已经安装微软的NVMe驱动，这个驱动是无法安装的，需要先卸载KB2990941和KB3087873两个补丁，控制面板->卸载程序->查看已安装的更新，搜索两个补丁卸载后重启即可，无需按照原贴方法直接删改文件。



安装好以后可以在CrystalDiskInfo中查看硬盘信息，SN520硬盘支持`PCIe 3.0x4`，但是X230的ExpressCard接口只支持`PCIe 2.0x1`，低速带来了更低的温度，同时对4K读写性能影响并不大。

性能测试
ExpressCard到NVMe协议SSD之间不存在协议转换，无性能损失。连续读写性能受PCIe协议版本本身限制，对用户体验影响更大的4K性能影响不大。以下为SN520在X230上使用EC2M2转接卡速度测试。



具备ExpressCard接口的笔记本
Intel三代CPU及之前的ThinkPad很多具备ExpressCard接口，大部分都是PCIe2.0x1协议，速度接近SATA3，可用性良好。Ivy Bridge后续机型大多数取消了ExpressCard接口，只有ThinkPad的P系列等少数机型保留了34mm的ExpressCard接口，得益于SkyLake架构升级，ExpressCard接口的PCIe协议也升级到了3.0x1，速度1GB/s，已经将SATA3远远甩在身后。
以下是具备ExpressCard接口的ThinkPad型号，欢迎补充。

- X200/X201，54mm
- X220(i)/X230(i)，54mm，PCIe 2.0x1
- T60(p)/T400，54mm，PCIe 1.0x1
- T420/T430(s)，34mm，PCIe 2.0x1
- W520/W530/W541，34mm，PCIe 2.0x1
- P50/P51/P70/P71，34mm，PCIe3.0x1

支持的SSD型号
理论上支持所有2230和2242外形的NVMe协议SSD，注意不支持SATA协议SSD(通常叫做NGFF)。相比2280外形的长硬盘，2230和2242外形的短硬盘型号要少的多，往往只有存储大厂以OEM形式提供，常见的型号如下，欢迎补充。

- 西数：SN520/SN530/SN740
- 东芝/铠侠：BG3/BG4/BG5/BG6
- 三星：PM971/PM971a/PM991/PM991a/PM9B1/PM9C1a
- SK海力士：BC501/BC511/BC711/BC901

这些短硬盘都是单面颗粒布局，容量分布在128GB/256GB/512GB/1TB/2TB之间，截至目前SN740有最大的2TB容量版本。

进阶玩法
除了PCIe，ExpressCard还提供了一个USB2.0接口，由于缺少5V供电，3.3V电压功率也不充裕，这个USB2.0接口不太适合外接使用，只能连接一些小功率的USB设备，比如罗技的优联接收器。EC2M2转接卡通过焊盘形式引出了USB接口，54mm宽度外壳也有足够的空间容纳优联接收器。



裸PCBA直接安装

EC2M2转接卡使用USB转接卡外壳，尾部还留有USB的开口，不是十分美观，时间长了也容易有异物进入。笔记本的ExpressCard插槽有一个挡板，没有ExpressCard设备插入时这个挡板会盖住插槽的洞口。在不安装34mm或者54mm外壳的情况下，EC2M2转接卡也是可以直接安装的。使用一把镊子将挡板按下，将转接卡放入正确的位置，再使用另外一把镊子或者一字螺丝刀将转接卡压入即可，按压时能感觉到弹簧的弹力，按压到位以后听到"哒"的一声表明安装到位，将镊子松开以后挡板会自动复位封闭ExressCard插槽的洞口。实测不安装金属外壳时，取出转接卡只能用镊子拔出，继续按压不会复位卡扣。想复位的话，只能压入另外一张带外壳的ExpressCard卡，然后按压以后取出。

安装要点：

• 关机断电操作，避免带电操作
• 使用高温胶带保护转接卡和SSD上的裸露金属，防止它们与ExpressCard插槽外壳接触短路。避免使用普通透明胶带和电工绝缘胶带，不耐高温，并且容易有残胶，非常难清理
• 取出转接卡只能用镊子拔出，继续按压不会复位ExpressCard插槽卡扣
• 复位ExpressCard插槽卡扣，只能压入另外一张带外壳的ExpressCard卡，然后按压以后取出
• 按压转接卡时使用一字螺丝刀按压PCB边沿，不要按压M.2插槽，避免损坏M.2插槽
  

增加几个Tips：

• 裸PCB安装的时候，取出用力不要用蛮力，大多数场景下很容易取出来，最近碰到有网友把ExpressCard连接器弄坏的情况。
• 裸PCB安装的时候，高度空间非常宽裕，PCB有时候会自然下垂，挡住ExpressCard接口挡板，这时候在PCB底部适当增加一些填充，让PCB底部更接近顶层，可以避免挡住接口挡板。
  

加一个链接，手机TB直接扫一扫即可：

猪尾巴卷卷

大佬，牛掰，膜拜了，量产不？什么价？

ThinkpadCR7 - X210-2011

强悍，期待大佬量产，预定一个！

嘟啊嘟106

什么价格，支持下！

ivex

我的express槽插u盘，灯亮一下就灭了，系统没反应…

imdx

量产技术上没问题，但是感觉ExpressCard已经被淘汰多年，应该没啥销量，做一大批大概率砸手里。准备做一些样品放在海鲜市场卖卖，方便大家也回收一些开发成本，价格方面：
带M.2连接器无外壳单PCB计划卖29，这个可以用来改造手头的现成ExpressCard卡，拆开拆下原来卡的连接器装上就可以，ExpressCard卡的26P端子间距1.0mm，焊接非常容易，有一定焊接基础和工具的朋友很容易自己搞定。那个M2连接器焊接门槛就比较高，烙铁完全搞不定，金手指触点烙铁一碰就掉一大片，必须用回流焊或者加热台才能搞定。——考虑再三还是把26P连接器加上了，具备焊接能力的用户太少了，加4块钱33，把外壳拆开一换就行了。
带34mm外壳版本计划卖49，连接器+壳子比较贵，安装也比较麻烦，这个没办法，还是得有一定动手能力的才能安装好，手残党慎重。
带54mm外壳版本计划卖69，比34mm外壳扩展性稍好，可以扩展USB设备，但是要增加一个SKU，并且也无法兼容34mm插槽，我非常不想弄，所以把价格标高一些，建议选34mm外壳，34mm外壳两种插槽都可以插入。
资料除了本站主要在github汇总：https://github.com/xjtuecho/ExpressCard_34M2
搜索关键词：ExpressCard_34M2



ps.bing和github关系真好，都是MS家的。

singrila

量产吧,直接买2个来用.

singrila

直插可以用的?可以做系统盘吧？

whjyls - 浮光掠影

深入挖掘老物件潜力，延长了相关许多东西的生存周期，赞。

szh909

支持！！！量产后可以搞个玩玩！

hdj8812

什么时候放海鲜市场 @iPhone 11客户端

sdbz001

期待量产或海鲜市场。

cfc1680

厉害了，赞一个

zoneice

̫

zhoujieroy

一台X230一台T430就等这个了

jane42070

厉害厉害

倍哥也是哥 - web3password

做个仓盘还是不错的。

慕容公子2

我的x201s想要个

Qlvaro

高手啊。。多做了几块么。。我想来一块。

imdx

友提：ExpressCard卡长度75mm，因此80mm长度的2280硬盘装不进去，所以只能装2230和2242短硬盘。

bassoon - T50-28

支持

esp888

支持一下

COCAIN

QUOTE:

imdx 发表于 2023-6-23 15:02
ExpressCard详细介绍请参考WikiPedia，这个接口提供了一条PCIe通道和一个USB2.0接口，以及3.3V电源。Sandy ...

提点建议，免得以后纠纷：
1、说清楚PCMCIA、ExpressCard不同，例如T61同时有两种；
2、win7驱动放网盘共享链接；
3、明确注明要手上已有ExpressCard进行改装，并需要焊线（建议升版-自带金手指，免去改装这一环；同时SSD翻面向上）
4、供电能力说清楚：笔记本不同，供电能力也不同，与转接板无关；PM991就是个分水岭，有人掉盘有人不掉；
5、口头支持都是虚无缥缈的，开个群之类进行预订并付款吧，够数量再搞；不够，退、散
（公元前存的图，找不到链接了，供参考）

3asayhi - 专门网民

这个可以有，只是我没有需求

imdx

QUOTE:

COCAIN 发表于 2023-6-24 11:50
提点建议，免得以后纠纷：
1、说清楚PCMCIA、ExpressCard不同，例如T61同时有两种；
2、win7驱动放网盘共 ...

1. PCMCIA太老了，目前勘用的笔记本上已经都没了，我的T60p也同时有PCMCIA和ExpressCard。
2. 资料在github中汇总，里面有win7的驱动，说明里也都写了。一般能上github的人，是有一定阅读能力的。
3. 改装默认是不建议的，34mm外壳也没法改装，有改装能力的，也不用什么说明他们就能搞定。
4. 供电能力这个确实需要说一下，通常PCIe2.0x1对供电要求会低很多，我手头没有PM991，没有测试，后续可能出一个短硬盘综述，搞一个避坑指南。
5. 这个东西本身十分简单，本身并没有芯片，只提供资料和产品，不提供技术支持。
后续我会整理一个FAQ，汇总各种问题。最后还是感谢建议。

imdx

QUOTE:

COCAIN 发表于 2023-6-24 11:50
提点建议，免得以后纠纷：
1、说清楚PCMCIA、ExpressCard不同，例如T61同时有两种；
2、win7驱动放网盘共 ...

附件图我看过很多次了，ExpressCard的3.3V最大提供1A电流，一般硬盘标称电流会超过1A，不过那是全速运行时的功耗，很多是PCIe 3.0x4，最次也是PCIe3.0x2，降低到PCIe2.0x1功耗会低很多，所以一般SSD型号电源问题不大。当然不排除有些奇葩SSD电流特别大。电源问题也是不建议引出USB接口的原因。

COCAIN

QUOTE:

imdx 发表于 2023-6-24 12:27
1. PCMCIA太老了，目前勘用的笔记本上已经都没了，我的T60p也同时有PCMCIA和ExpressCard。
2. 资料在gith ...

你得按买家有能分清、分不清PCMCIA和ExpressCard...不是每个人都有梯子...
你不想多卖出几块吗 我的天~

wqnfs

T430i预定一个

a6541537

X230预定一个，闲鱼链接啥时候上

imdx

搜到个2009年的新闻：115MB/s读取：超高速ExpressCard/34固态硬盘上市。有种恍如隔世的感觉。
https://news.mydrivers.com/1/135/135492.htm

QUOTE:

ExpressCard/34接口型固态硬盘是专门面向笔记本设计的，小巧轻便，只是受限于各种因素性能也比较一般，台湾内存厂商美商威特(Wintec)最近将读写速度提高到了115MB/s，已经称得上是“超高速”了。

该固态硬盘称为“FileMate SolidGO ExpressCard Ultra”，型号“3FMS4D48M-WR”，尺寸只有75×34×5毫米，重量仅19.6克，基于MLC NAND闪存，容量48GB，标称最高速度读取150MB/s、写入65MB/s，远远高于目前一般同类产品的10-30MB/s。

如果你的笔记本上已经没有空闲的ExpressCard/34接接口，它还提供了mini USB 2.0接口和数据线，只不过此时速度会损失很多，最大读写速度均只能达到35MB/s。

这款高性能迷你固态硬盘现已上市，在日本秋叶原市场售价19800-19980日元(￥1430)，美国新蛋上要价185美元(￥1260)。

14年前，115MB/s还是“超高速”，现在48GB容量SSD狗都嫌了。