Hallo liebe ThinkPad-Freunde,
ich habe mir mal das PCB vom ThinkPad X201 angeschaut und den Dock-Connector sowie den mPCIe-Connecter genauer betrachtet.
Laut ThinkPad X201 Schematic ist der mPCIe-Connector der WWAN-Karte nach IEEE-Standard mit allen notwendigen Signalen für PCI-Express versorgt. Nur die Signale für den SMB-Bus fehlen, welcher allerdings nicht benötigt wird.
Nach dem Sata-Standard kann über einen mPCIe-Connecter auch mSATA verwendet werden. Dazu ist folgende zusätzliche Signalbelegung am mPCIe-Connector erforderlich.
Schauen wir uns die Tabelle mal genauer an. Es hat damals jemand mitgedacht und GND sowie 3V3 an die notwendige Pins für mSATA angeschlossen.
Es fehlen nur die Signale SATA_TXP, SATA_TXN, SATA_RXN, SATA_RXP, Presence_Detect sowie Device_Activity_Signal. Das Signal Presence_Detect wir hauptsächlich für Hotplug benötigt und kann für den mSATA-Mod vernachlässigt werden. Wer zieht seine mSATA-SSD bei laufendem Betrieb ab oder steckt diese an?! Das Signal Device_Activity_Signal sorgt nur dafür, dass eine Laufwerks-LED angesprochen werden kann und bei Schreib- und Lesezugriffen die LED blinkt. Also auch nicht notwendig. Es verbleiben also nur die differentiellen Datenleitungen.
Die Intel PCH IBEX des Core-i-Arrendale CPU besitzt 4 Sata-Ports. Davon sind beim X201 die Ports Sata3 und Sata2 komplett auf GND gelegt und somit bei einem BGA nicht mehr zu erreichen! Mal davon abgesehen, dass das Bios diese sowieso nicht ansprechen könnte, außer man wollte es zusätzlich modden. Port Sata0 liegt am internen Laufwerksschacht an. Es bleibt also nur der Dock-Connector mit dem Sata1-Port für den mSATA-Mod übrig. Über diesen kann das Bios auch booten.
X200 / X201 Sata1-Port Pinout am Dock-Connector:
Am einfachsten ist es allerdings, wenn man die differentiellen Signale an den Stützkondensatoren abgreift. Diese SMD-Kondensatoren bieten eine ideale Möglichkeit zum Anlöten eines Drahtes, da diese ein schönes "großes" PAD aufweisen.
Ein Weiterer Vorteil ist, dass man die Leiterbahnen zwischen Kondensator und Dock-Connector durchtrennen kann und nicht mehr Gefahr läuft etwas zu beschädigen, falls man das X201 doch einmal in eine Dock mit Laufwerk steckt. Der Clou ist, dass man sich später nach Lust und Laune eine eSata-Expresskarte im 54er Format (natürlich mittels PCIe angebunden und nicht über USB) zulegen kann und dann die eSata-Datenleitungen an die Pins des Dock-Connectors anschließen kann. Somit erhält man wieder ein vollwertiges Dock mit Sata-Laufwerk, welches dann allerdings nicht bootbar wäre. Dazu aber später mehr.
Jetzt wird es mühsam denkt Ihr euch bestimmt. Wer hat denn jetzt noch Lust den ganzen Kram aufm PCB zu suchen. Das habe ich bereits erledigt und alle Anschlussmöglichkeiten markiert. Wundert Euch nicht über den mPCIe-Connecter und dessen Pins, denn die Zuordnung der Pins an Oberseite und Unterseite ist vertauscht. Warum? Ganz einfach, es handelt sich um einen Reverse-Connector, da sich dieser auf der Unterseite des Mainboards befindet und bei einem X201 eine mPCIe- oder jetzt auch mSATA-Karte kopfüber eingesteckt wird. Die ungeraden Pins befinden sich als auf der Unterseite des mPCI-Connectors.
Die differentiellen Datenleitungen des PCIe-Controllers und SATA-Controllers sollte man nicht miteinander verbinden. Diese als am mPCI-Connector kappen. Die TX-Leitungen kann man auch unterbrechen indem man die Kondensatoren C358 und C359 ablötet. Diese befinden sich allerdings unter dem Steg des Expresscard-Einschubrahmen.
Ich habe mich mal bei der Thinkwiki bedient und dort das Bild der X201-Sicherungen um den mSATA-Mod erweitert.
Leider ist das Bild zu Groß für das Forum und wird immer komprimiert?!
Hier gibts den Direktlink zum Bild mit der höheren Auflösung: https://abload.de/img/x201_i7_msata_mod5bs6e.jpg
Ein schönes mSATA Pinout gibts z.B. hier im Datenblatt der M500 mSATA SSD von Crucial auf Seite 5:
https://www.micron.com/~/media/documents/products/data-sheet/ssd/m500_msata_ssd.pdf
Eine 54er hidden eSata-Expresscard mit zwei echten eSata-Ports zu PCIe gibt es gerade wieder auf Amazon. Gabs lange nicht im Angebot und sind eher selten! Ich habe mir gleich mal welche zum Wiederbeleben der Sata-Schnittstelle der Dock gesichert.
https://www.amazon.de/gp/product/B01C86K44K
Zur Verdrahtung empfehle ich ein abisoliertes Sata-Kabel oder ein robustes Zif-Kabel. Zum Löten am besten feinen SMD-Lötdraht (0,5mm - 0,25mm) verwenden.
Viel Erfolgt bei dem MOD!
Hoffentlich weiterhin viel Spaß mit einer mSATA SSD sowie einer HDD als Datengrab in einem ThinkPad der X-Serie, welches als letztes noch ein 16:10 Display, eine Clamshell sowie Displayhaken hat! :thumbsup:
Grüße Cyrix
PS: Da fällt mir ein, ich verwende ein Bios mit Whitelist. Ob eine mSATA SSD ohne Whitelist funktioniert wäre noch von jemand anderem zu testen.
ich habe mir mal das PCB vom ThinkPad X201 angeschaut und den Dock-Connector sowie den mPCIe-Connecter genauer betrachtet.
Laut ThinkPad X201 Schematic ist der mPCIe-Connector der WWAN-Karte nach IEEE-Standard mit allen notwendigen Signalen für PCI-Express versorgt. Nur die Signale für den SMB-Bus fehlen, welcher allerdings nicht benötigt wird.
Pin | X201 (diff PCIe) | Pin | X201 (diff PCIe) |
51 | NC (PCIE_RESERVED) | 52 | 3V3 |
49 | NC (PCIE_RESERVED) | 50 | GND |
47 | NC (PCIE_RESERVED) | 48 | 1V5 |
45 | NC (PCIE_RESERVED) | 46 | NC (-PCIE_PWAN_LED) |
43 | GND (PCIE_RESERVED) | 44 | NC (-PCIE_WLAN_LED) |
41 | 3V3 (PCIE_RESERVED) | 42 | -LED_WWAN |
39 | 3V3 (PCIE_RESERVED) | 40 | GND |
37 | GND (PCIE_RESERVED) | 38 | USB_WWAN+ |
35 | GND | 36 | USB_WWAN- |
33 | PCIE_WWAN_TXP | 34 | GND |
31 | PCIE_WWAN_TXN | 32 | NC (PCIE_SMB_DATA) |
29 | GND | 30 | NC (PCIE_SMB_CLK) |
27 | GND | 28 | 1V5 |
25 | PCIE_WWAN_RXP | 26 | GND |
23 | PCIE_WWAN_RXN | 24 | 3V3 AUX |
21 | GND | 22 | -PERST |
19 | NC (PCIE_RESERVED) | 20 | -WWAN_DISABLE (PCIE_RESERVED) |
17 | NC (PCIE_RESERVED) | 18 | GND |
- | - | - | - |
15 | GND | 16 | UIM_VPP |
13 | PCIE_CLK_WWAN | 14 | UIM_RESET |
11 | -PCIE_CLK_WWAN | 12 | UIM_CLK |
9 | GND | 10 | UIM_DATA |
7 | -CLKREQ_WWAN_R | 8 | UIM_PWR |
5 | NC (PCIE_RESERVED) | 6 | 1V5 |
3 | NC (PCIE_RESERVED) | 4 | GND |
1 | -PCIE_WAKE | 2 | 3V3 |
Nach dem Sata-Standard kann über einen mPCIe-Connecter auch mSATA verwendet werden. Dazu ist folgende zusätzliche Signalbelegung am mPCIe-Connector erforderlich.
Pin | X201 (diff PCIe) [PCIe diff mSATA] | Pin | X201 (diff PCIe) [PCIe diff mSATA] |
51 | NC (PCIE_RESERVED) [Presence_Detect] | 52 | 3V3 |
49 | NC (PCIE_RESERVED) [Device_Activity_Signal] | 50 | GND |
47 | NC (PCIE_RESERVED) [VENDOR] | 48 | 1V5 |
45 | NC (PCIE_RESERVED) [VENDOR] | 46 | NC (-PCIE_PWAN_LED) [SATA_RESERVED] |
43 | GND (PCIE_RESERVED) [GND] | 44 | NC (-PCIE_WLAN_LED) [SATA_RESERVED] |
41 | 3V3 (PCIE_RESERVED) [3V3] | 42 | -LED_WWAN [SATA_RESERVED] |
39 | 3V3 (PCIE_RESERVED) [3V3] | 40 | GND |
37 | GND (PCIE_RESERVED) [GND] | 38 | USB_WWAN+ [SATA_RESERVED] |
35 | GND | 36 | USB_WWAN- [SATA_RESERVED] |
33 | PCIE_WWAN_TXP [SATA_TXP] | 34 | GND |
31 | PCIE_WWAN_TXN [SARA_TXN] | 32 | NC (PCIE_SMB_DATA) [SATA_SMB_DATA] |
29 | GND | 30 | NC (PCIE_SMB_CLK) [SATA_SMB_CLK] |
27 | GND | 28 | 1V5 |
25 | PCIE_WWAN_RXP [SATA_RXN] | 26 | GND |
23 | PCIE_WWAN_RXN [SATA_RXP] | 24 | 3V3 AUX |
21 | GND | 22 | -PERST [SATA_RESERVED] |
19 | NC (PCIE_RESERVED) [SATA_RESERVED] | 20 | -WWAN_DISABLE (PCIE_RESERVED) [SATA_RESERVED] |
17 | NC (PCIE_RESERVED) [SATA_RESERVED] | 18 | GND |
- | - | - | - |
15 | GND | 16 | UIM_VPP [SATA_RESERVED] |
13 | PCIE_CLK_WWAN [SATA_RESERVED] | 14 | UIM_RESET [SATA_RESERVED] |
11 | -PCIE_CLK_WWAN [SATA_RESERVED] | 12 | UIM_CLK [SATA_RESERVED] |
9 | GND | 10 | UIM_DATA [SATA_RESERVED] |
7 | -CLKREQ_WWAN_R [SATA_RESERVED] | 8 | UIM_PWR [SATA_RESERVED] |
5 | NC (PCIE_RESERVED) [SATA_RESERVED] | 6 | 1V5 |
3 | NC (PCIE_RESERVED) [SATA_RESERVED] | 4 | GND |
1 | -PCIE_WAKE [SATA_RESERVED] | 2 | 3V3 |
Schauen wir uns die Tabelle mal genauer an. Es hat damals jemand mitgedacht und GND sowie 3V3 an die notwendige Pins für mSATA angeschlossen.
Es fehlen nur die Signale SATA_TXP, SATA_TXN, SATA_RXN, SATA_RXP, Presence_Detect sowie Device_Activity_Signal. Das Signal Presence_Detect wir hauptsächlich für Hotplug benötigt und kann für den mSATA-Mod vernachlässigt werden. Wer zieht seine mSATA-SSD bei laufendem Betrieb ab oder steckt diese an?! Das Signal Device_Activity_Signal sorgt nur dafür, dass eine Laufwerks-LED angesprochen werden kann und bei Schreib- und Lesezugriffen die LED blinkt. Also auch nicht notwendig. Es verbleiben also nur die differentiellen Datenleitungen.
Die Intel PCH IBEX des Core-i-Arrendale CPU besitzt 4 Sata-Ports. Davon sind beim X201 die Ports Sata3 und Sata2 komplett auf GND gelegt und somit bei einem BGA nicht mehr zu erreichen! Mal davon abgesehen, dass das Bios diese sowieso nicht ansprechen könnte, außer man wollte es zusätzlich modden. Port Sata0 liegt am internen Laufwerksschacht an. Es bleibt also nur der Dock-Connector mit dem Sata1-Port für den mSATA-Mod übrig. Über diesen kann das Bios auch booten.
X200 / X201 Sata1-Port Pinout am Dock-Connector:
Sata1 | Dock-Connector |
SATA1_TXP | S120 |
SATA1_TXN | S122 |
SATA1_RXN | S127 |
SATA1_RXP | S125 |
Am einfachsten ist es allerdings, wenn man die differentiellen Signale an den Stützkondensatoren abgreift. Diese SMD-Kondensatoren bieten eine ideale Möglichkeit zum Anlöten eines Drahtes, da diese ein schönes "großes" PAD aufweisen.
Sata1 | Capacitor |
SATA1_TXP | C315 |
SATA1_TXN | C309 |
SATA1_RXN | C58 |
SATA1_RXP | C59 |
Ein Weiterer Vorteil ist, dass man die Leiterbahnen zwischen Kondensator und Dock-Connector durchtrennen kann und nicht mehr Gefahr läuft etwas zu beschädigen, falls man das X201 doch einmal in eine Dock mit Laufwerk steckt. Der Clou ist, dass man sich später nach Lust und Laune eine eSata-Expresskarte im 54er Format (natürlich mittels PCIe angebunden und nicht über USB) zulegen kann und dann die eSata-Datenleitungen an die Pins des Dock-Connectors anschließen kann. Somit erhält man wieder ein vollwertiges Dock mit Sata-Laufwerk, welches dann allerdings nicht bootbar wäre. Dazu aber später mehr.
Jetzt wird es mühsam denkt Ihr euch bestimmt. Wer hat denn jetzt noch Lust den ganzen Kram aufm PCB zu suchen. Das habe ich bereits erledigt und alle Anschlussmöglichkeiten markiert. Wundert Euch nicht über den mPCIe-Connecter und dessen Pins, denn die Zuordnung der Pins an Oberseite und Unterseite ist vertauscht. Warum? Ganz einfach, es handelt sich um einen Reverse-Connector, da sich dieser auf der Unterseite des Mainboards befindet und bei einem X201 eine mPCIe- oder jetzt auch mSATA-Karte kopfüber eingesteckt wird. Die ungeraden Pins befinden sich als auf der Unterseite des mPCI-Connectors.
Die differentiellen Datenleitungen des PCIe-Controllers und SATA-Controllers sollte man nicht miteinander verbinden. Diese als am mPCI-Connector kappen. Die TX-Leitungen kann man auch unterbrechen indem man die Kondensatoren C358 und C359 ablötet. Diese befinden sich allerdings unter dem Steg des Expresscard-Einschubrahmen.
Ich habe mich mal bei der Thinkwiki bedient und dort das Bild der X201-Sicherungen um den mSATA-Mod erweitert.
Leider ist das Bild zu Groß für das Forum und wird immer komprimiert?!
Hier gibts den Direktlink zum Bild mit der höheren Auflösung: https://abload.de/img/x201_i7_msata_mod5bs6e.jpg
Ein schönes mSATA Pinout gibts z.B. hier im Datenblatt der M500 mSATA SSD von Crucial auf Seite 5:
https://www.micron.com/~/media/documents/products/data-sheet/ssd/m500_msata_ssd.pdf
Eine 54er hidden eSata-Expresscard mit zwei echten eSata-Ports zu PCIe gibt es gerade wieder auf Amazon. Gabs lange nicht im Angebot und sind eher selten! Ich habe mir gleich mal welche zum Wiederbeleben der Sata-Schnittstelle der Dock gesichert.
https://www.amazon.de/gp/product/B01C86K44K
Zur Verdrahtung empfehle ich ein abisoliertes Sata-Kabel oder ein robustes Zif-Kabel. Zum Löten am besten feinen SMD-Lötdraht (0,5mm - 0,25mm) verwenden.
Viel Erfolgt bei dem MOD!
Hoffentlich weiterhin viel Spaß mit einer mSATA SSD sowie einer HDD als Datengrab in einem ThinkPad der X-Serie, welches als letztes noch ein 16:10 Display, eine Clamshell sowie Displayhaken hat! :thumbsup:
Grüße Cyrix
PS: Da fällt mir ein, ich verwende ein Bios mit Whitelist. Ob eine mSATA SSD ohne Whitelist funktioniert wäre noch von jemand anderem zu testen.
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