Что такое lga в процессоре
Что определяет номер (тип) сокета LGA процессора?
Что определяет номер (тип) сокета LGA процессора?
Socket LGA 775
Socket LGA 775 (или Socket T ) один из самых распространенных на данный момент разъёмов процессоров корпорации Intel (рис. 1). Он представляет собой разъём с подпружиненными (или мягкими) контактами, к которым с помощью специального держателя с захватом и рычага прижимается процессор, не имеющий штырьковых контактов.
Socket T (LGA 775) определяет следующие параметры системной платы компьютера:
Данный разъём использует менее эффективную, чем у фирмы AMD, шину, но в отличие от шины AMD Athlon она масштабируема. Так как процессоры Pentium 4 и Core 2 Duo не содержат в себе контроллера памяти, то это позволило Intel использовать в новых процессорах старую шину с более высокой частотой. Однако эффективность использования памяти и кеша (при прочих равных условиях) немного ниже, чем у процессоров AMD. При переходе на новую память FB-DIMM Intel планировала отказаться или существенно доработать данный разъём. Однако высокое энергопотребление данной памяти заставило пересмотреть решение в пользу DDR3 и дальнейшего развития данного направления.
Socket LGA 1366 (Socket B)
Socket LGA 1366 (или Socket B) является преемником процессорного разъема LGA775 для высокопроизводительных настольных систем и процессорного разъема LGA 771 для серверов от Intel. Socket LGA 1366 (рис. 2) определяет следующие параметры системной платы компьютера:
— тип разъёма процессоров – LGA;
— форм-фактор процессоров: Flip-chip land grid array;
— число контактов: 1366;
— размер процессоров: 45 мм × 42,5 мм;
— минимальная и максимальная температуры хранения Core i7 равны: − 55 °C и 125 °C;
— максимальное тепловыделение процессоров Core i7 равно 130 Вт, в режиме бездействия оно составляет 12-15 Вт, эффективность стандартного кулера Core i7 резко снижается, если температура внутри системного блока превышает 40 °C.
Подробнее о поддерживаемыех процессорах:
Так как у процессоров для разъема LGA 1366, FSB заменена на QPI (QuickPath Interconnect), то это означает, что материнская плата должна использовать чипсет, который поддерживает QuickPath Interconnect (в 2012 году эту технологию уже поддерживали чипсеты Intel X58 и Intel X79).
Socket LGA 1356 (Socket B2)
Socket B2, также известный как LGA 1356 процессорный разъем, совместимый с процессорами Intel Sandy Bridge. LGA 1356 разработан в качестве замены LGA 1366 (Socket B). Представляет собой разъём с 1356 подпружиненными контактами. Процессоры LGA 1356 и LGA 1366 не совместимы друг с другом, так как у них разные расположения пазов (главное различие между LGA 2011 и LGA 1356 – это количество шин QPI: на LGA 2011 их две, а на LGA 1356 лишь одна шина QPI, кроме того, на LGA 2011 имеется в наличии две дополнительных линий PCI-E 3.0, а также поддержка четвертого канала DDR3).
— форм-фактор процессоров: Flip-chip, LGA;
— число контактов LGA 1356: 1356;
— используемые шины: 3 канала DDR3, QPI, DMI;
— процессоры: Intel Sandy Bridge.
Skylake-U (BGA 1356) — для мобильных устройств (ультрабуки, тонкие и лёгкие ноутбуки);
Skylake-H (BGA 1440) — высокопроизводительные лэптопы;
Skylake-Y (BGA 1515) — безвентиляторные устройства, планшеты и гибридные гаджеты.
Socket LGA 1156 (или Socket H)
Socket LGA 1156 (рис. 3) определяет следующие параметры системной платы компьютера:
— форм-фактор процессоров: Flip-chip land grid array;
— число контактов: 1156;
— используемые шины: 2 канала DDR3, DMI, PCIe 16x;
— размер процессоров: 37,5 × 37,5 мм;
— процессоры: Intel Core i7 (8xx), Intel Core i5 (7xx, 6xx), Intel Core i3 (5xx), Intel Pentium G69x0, Intel Celeron G1101, Intel Xeon X,L(34xx).
Socket LGA 1155 (Socket H2)
Важным отличием LGA 1155 процессоров и чипсетов по сравнению с LGA 1156 аналогами является вдвое более быстрая версия шины DMI, которая связывает процессор с чипсетом, что позволяет устранить «узкое место» при использовании SATA 6Gb/s и USB3.0 контроллеров, а также он поддерживает процессоры с интегрированным графическим адаптером (в будущем для этого разъёма будут выпущены процессоры с числом ядер вплоть до восьми). Socket LGA 1155 (рис. 4) определяет следующие параметры системной платы компьютера:
— форм-фактор процессоров: Flip-chip, LGA;
— число контактов: 1155;
— используемые шины: 2 канала DDR3, DMI, PCIe 2.0 16x;
— размер процессоров: 37,5 × 37,5 мм;
— процессоры: Intel Sandy Bridge, Intel Ivy Bridge.
Чипсеты Q65, B65, H61, Q67, H67, P67, Z68, B75, Q75, Q77, H77, Z75, Z77.
Процессоры Sandy Bridge. Чипсеты (табл. 2, 3) для Sandy Bridge (кроме Q65, Q67 и B65), будут поддерживать как процессоры Sandy Bridge так и Ivy Bridge (даже без принудительного обновления BIOS). Системы на базе процессоров Sandy Bridge официально поддерживают память до DDR3-1333, однако на практике успешно работали с памятью при скорости до DDR3-2133. USB 3.0 не поддерживается ни одним чипсетом (производители материнских плат организовывают поддержку USB3.0 с помощью сторонних микросхем).
Socket LGA 2011(Socket R)
Платформа LGA 2011(для Sandy Bridge-E) позиционируется Intel как решение для создания ПК с максимальным уровнем производительности. Отличительной чертой всей линейки процессоров является поддержка четырехканальной подсистемы памяти DDR3 (энтузиастам будут доступны 4/6/8-ядерные процессоры Sandy Bridge E с поддержкой 4-канального контроллера памяти).
Процессоры в исполнении LGA 2011 будут использовать архитектуру Sandy Bridge, но лишатся присущих платформе LGA 1155 ограничений по разгону. Платформа LGA 2011 сможет работать не только с процессорами поколения Sandy Bridge-E, но и с их последователями в лице Ivy Bridge-E, либо даже ещё более поздними процессорами Haswell.
Socket LGA 2011 (рис. 5) определяет следующие параметры системной платы компьютера:
— форм-фактор процессоров: Flip-chip, LGA
— число контактов: 2011
— используемые шины: 4 канала DDR3,QPI, DMI и 40 линий PCIe 3.0
— размер процессоров: 58,5×50 мм
— процессоры: Intel Sandy Bridge-EX
LGA 2011 использует шину QPI, чтобы соединиться с дополнительным процессором в двухпроцессорных системах или с дополнительными чипсетами. Процессор выполняет функции северного моста, такие как контроллер памяти, контроллер шины PCI-E, DMI, FDI и др..
Для серверных решений Intel Sandy Bridge-EP актуальными отличиями от чипов Sandy Bridge будут большее количество процессорных ядер (до восьми), соответствующего процессорного разъёма LGA2011, большего объёма кеша L3, увеличенного количества контроллеров памяти DDR3 и поддержкой PCI-Express 3.0. Структуру чипа можно условно разделить на следующие основные элементы: процессорные ядра, графическое ядро, кеш-память L3 и так называемый «Системный агент» (System Agent). Для повышения общей производительности системы разработчики использовали кольцевую топологию 256-битной межкомпонентной шины, выполненную на основе новой версии технологии QPI (QuickPath Interconnect), расширенной, доработанной и впервые реализованной в архитектуре серверного чипа Nehalem-EX (Xeon 7500), а также планировавшейся к применению совместно с архитектурой чипов Larrabee.
Кольцевая шина служит для обмена данными между шестью ключевыми компонентами чипа: процессорными ядрами x86, графическим ядром, кешем L3 и системным агентом. Производительность кольцевой шины оценивается на уровне 96 Гбайт в секунду на соединение при тактовой частоте 3 ГГц, что фактически в четыре раза превышает показатели процессоров Intel предыдущего поколения. Управление шинами осуществляется с помощью коммуникационного протокола распределённого арбитража, при этом конвейерная обработка запросов происходит на тактовой частоте процессорных ядер, что придаёт архитектуре дополнительную гибкость при разгоне. Шина состоит из четырёх 32-байтных колец: шины данных (Data Ring), шины запросов (Request Ring), шины мониторинга состояния (Snoop Ring) и шины подтверждения (Acknowledge Ring), на практике это фактически позволяет делить доступ к 64-байтному интерфейсу кеша последнего уровня на два различных пакета.
Системный агент включает в себя контроллер памяти DDR3, модуль управления питанием (Power Control Unit, PCU), контроллеры PCI-Express 2.0, DMI и пр. Как и все остальные элементы архитектуры, системный агент подключен в общую систему посредством высокопроизводительной кольцевой шины.
Каждое из процессорных ядер имеет прямой доступ к «своему» сегменту кеша L3, при этом каждый сегмент кеша L3 предоставляет половину ширины своей шины для доступа кольцевой шины данных, при этом физическая адресация всех четырёх сегментов кеша обеспечивается единой хэш-функцией. Каждый сегмент кеша L3 обладает собственным независимым контроллером доступа к кольцевой шине, он отвечает за обработку запросов по размещению физических адресов. Кроме того, контроллер кеша постоянно взаимодействует с системным агентом на предмет неудачных обращений к L3, контроля межкомпонентного обмена данными и некешируемых обращений.
Расположенный в системном агенте контроллер управления питанием отвечает за своевременное динамичное масштабирование напряжений питания и тактовых частот процессорных ядер, кешей, контроллера памяти и интерфейсов. Что особенно важно подчеркнуть, управление питанием и тактовой частотой производится независимо для процессорных ядер и графического ядра. Новая версия технологии Turbo Boost реализована не в последнюю очередь благодаря этому контроллеру управления питанием. В зависимости от текущего состояния системы и сложности решаемой задачи, микроархитектура Sandy Bridge позволяет технологии Turbo Boost «разогнать» ядра процессора до уровня, значительно превышающего TDP на достаточно долгое время.
Хотя расположение крепежных отверстий у сокетов LGA2011 и LGA1366 совпадают, но не все «старые» кулеры подойдут для LGA 2011(у крепежной рамки LGA2011 на отверстия нанесена резьба, что может потребовать доработки системы крепления кулера). Максимальный уровень энергопотребления процессоров в рамках платформы LGA 2011 может составить 150 Вт. LGA 2011 был анонсирован вместе с Sandy Bridge-EX еще в ноябре 2011 года.
Socket LGA 1150 (или Socket H3)
— форм-фактор процессоров: Flip-chip, LGA;
— число контактов: 1150;
— используемые шины: 2 канала DDR3, DMI, PCIe 3.0 x16/2×8;
— размер процессоров: 37,5 х 37,5 мм;
— процессоры: Intel Haswell, Intel Broadwell.
Особенности архитектуры Haswell:
— конструктивное исполнение LGA 1150;
— полностью новый дизайн КЭШа;
— улучшенные механизмы энергосбережения;
— возможен интегрированный векторный сопроцессор;
— добавление инструкций Advanced Vector Extensions 2, в частности FMA (Fused Multiply Add);
— расширение команд TSX (en:Transactional Synchronization Extensions) для аппаратной поддержки транзакционной памяти;
— энергопотребление на 30 процентов ниже по сравнению с аналогами из линейки Sandy Bridge (кроме того, будущие чипы позволят снизить энергопотребление платформы в период ожидания более чем в 20 раз в сравнении с существующими разработками без ущерба для производительности);
— память eDRAM объемом 64 Мбайт (отдельный кристалл, но общая упаковка).
В чипе будет реализована возможность одновременной работы с четырьмя операндами, позволяющая за одну инструкцию совершать сразу две операции умножения и сложения либо вычитания. Также Haswell может обзавестись кэшем 4 уровня, который будет использоваться встроенным графическим ядром для нивелирования влияния низкой пропускной способностью системной памяти. С появлением Haswell корпорация Intel планирует разделить свой ассортимент на две группы: настольные и мобильные версии; специальные версии для ультрабуков. Настольные версии процессоров будут выпускаться с двумя или четырьмя процессорными ядрами с TDP 35, 45, 65 или 95 ватт, двухканальным контроллером памяти DDR3/DDR3L, а также с интегрированными графическими ядрами GT2 и GT1. Мобильные версии будут также доступны в двух- или четырехъядерных конфигурациях, но комплектоваться с более мощным графическим ядром GT3 и контроллером памяти поддерживающим только DDR3L DIMM. Мобильные компьютеры на базе Intel Haswell смогут проработать без подзарядки целые сутки, а в режиме ожидания при наличии сетевого подключения этот период составит более 10 дней. Помимо прочего, в процессорах Haswell наверняка будут реализованы и некоторые улучшения в плане производительности, подробности о которых, очевидно, станут известными позже. Согласно принципу тик-так уменьшение техпроцесса до 14 нм ожидается через год после представления чипа – эта архитектура будет называться Broadwell.
Socket LGA 1151.
Skylake-S ( LGA 1151 ) — для настольных ПК;
Skylake-U ( BGA 1356) — для мобильных устройств (ультрабуки, тонкие и лёгкие ноутбуки);
Skylake-H (BGA 1440) — высокопроизводительные лэптопы;
Skylake-Y (BGA 1515) — безвентиляторные устройства, планшеты и гибридные гаджеты.
Основная и единственная платформа для настольных процессоров Skylake — LGA1151 (смена сокета). Прибавка всего одной ноги к процессорному, но электрически LGA1151 заметно отличается от LGA1150. Во-первых, интегрирована поддержка оперативной памяти DDR4. Во-вторых, процессоры Skylake лишились встроенного преобразователя питания (FIVR). Плюс была интегрирована новая шина — DMI 3.0.
В сентябре 2015 года Intel представила процессоры семейства Skylake. 46 моделей, не считая 2-х уже выпущенных Skylake-K, будут применяться в компьютерных устройствах.
Socket LGA 1151.
Skylake-S ( LGA 1151 ) — для настольных ПК;
Skylake-U ( BGA 1356) — для мобильных устройств (ультрабуки, тонкие и лёгкие ноутбуки);
Skylake-H (BGA 1440) — высокопроизводительные лэптопы;
Skylake-Y (BGA 1515) — безвентиляторные устройства, планшеты и гибридные гаджеты.
LGA 1151 с набором логики Z170/H170/B150/Q150/Q170.
Основная и единственная платформа для настольных процессоров Skylake — LGA1151 (смена сокета). Прибавка всего одной ноги к процессорному, но электрически LGA1151 заметно отличается от LGA1150. Во-первых, интегрирована поддержка оперативной памяти DDR4. Во-вторых, процессоры Skylake лишились встроенного преобразователя питания (FIVR). Плюс была интегрирована новая шина — DMI 3.0.
В сентябре 2015 года Intel представила процессоры семейства Skylake. 46 моделей, не считая 2-х уже выпущенных Skylake-K, будут применяться в компьютерных устройствах.
Виды и различия сокетов процессоров
Содержание
Содержание
Тип сокета — это важнейшая характеристика процессора и материнской платы. Если опытный пользователь слышит такие названия, как сокет 462, 775, 1155 или AM4, то сразу понимает, о ПК из какого времени идет речь. Давайте разберемся в различиях современных сокетов под процессоры Intel и AMD, а заодно вспомним историю их развития: от первых персональных компьютеров и до наших дней.
Сокет (англ. «socket» — «разъём») — это разъем на материнской плате, в который устанавливается процессор. Сокет является важнейшей характеристикой компьютера, определяя список совместимых чипсетов, процессоров, материнских плат и систем охлаждения, которые можно установить на него.
Сокеты отличаются числом контактов, которое обычно растет вместе с мощностью и сложностью процессоров. Часть контактов используется для питания процессора, а часть — для работы самого процессора, шины PCI Express, ОЗУ и т. д. Для каждого сокета существует уникальная распиновка контактов, выглядит она примерно так.
Распиновка контактов сокета Intel LGA 1151
Сокет определяет и срок службы вашего ПК. Например, покупая сейчас ПК на сокете LGA1151, с процессором Core i5-9400F и материнской платой GIGABYTE B365M D2V, вы должны понимать, что новых процессоров под этот сокет выходить не будет, и оптимальный максимум на который вы можете рассчитывать при апгрейде, — это процессор Core i7-8700K или Core i9-9900K.
Для того, чтобы понять плюсы и минусы различных сокетов, а также нюансы их использования, стоит вспомнить, с чего все начиналось на заре зарождения персональных компьютеров. Давайте освежим в памяти самые распространенные сокеты на рынке ПК в хронологическом порядке. Серверных сокетов касаться не будем из-за их малого распространения.
Сокеты 1980-х и 1990-х годов
Процессоры первых ПК, такие как Intel 8086 и 8088, устанавливались в простейшие разъемы PIN DIP.
Следующее поколение — Intel 80186, 80286, 80386 — устанавливались в разъемы CLCC, PLCC. Зачастую процессоры Intel 80386 припаивались к плате, как некоторые процессоры современных ноутбуков.
И только некоторые процессоры 80386 стали использовать сокет 80386 со 132 контактами, который уже похож на современные сокеты.
Процессоры 80486 в 1989-1994 годах устанавливались аж в четыре типа сокетов: сокеты 1, 2, 3 и 5 с 169, 238, 237 и 238 контактами соотвественно. В сокет 5 можно было установить процессоры AMD K5 и Cyrix/IBM/TI M1/6×86.
На этих сокетах появился известный многим рычажок фиксации, который до сих пор используется на сокетах AM4. Называется такой тип фиксации ZIF (от англ. «Zero Insertion Force» — «нулевое усилие вставки»).
Для установки в такой сокет процессора вы должны чуть отогнуть рычажок, чтобы вывести его из зацепа и приподнять на 90 градусов. При этом откроются контактные площадки, в которые процессор должен провалиться под своим весом, без усилия. После этого рычажок опускается на место и контактные площадки зажимают ножки процессора.
В 1993 году первые процессоры Pentium потребовали новый сокет 4 с 273 контактами. Обновленный сокет 7 появился в 1995 году. В нем уже был 321 контакт, но эти сокеты больше интересны тем, что в них было возможно установить процессоры AMD K6 и Cyrix/IBM/TI 6x86L, а потом и новые процессоры Pentium MMX.
AMD продолжило развитие сокета 7, выпустив сокет Super Socket 7, который поддерживал шину в 100 МГц и процессоры AMD K6-2, AMD K6-III, AMD K6-2+/K6-III+, Cyrix MII/6x86MX.
В 1997 году появляется новый разъем щелевого типа Slot 1 предназначенный для установки новых процессоров Pentium II и Celeron, выпущенных в формате картриджей SECC и SECC2, а потом и на полностью открытой печатной плате — SEPP.
Разъем поддерживал и ранние Pentium III, но имел недостатки в виде ненадежной фиксации, и уже в 1998 году на рынке появляется знакомый многим сокет 370. Начиная с него, Intel стала указывать в названии сокета количество контактов.
Что интересно, Slot 1 и сокет 370 с точки зрения электрики были очень похожи, что позволило выпустить переходники — слоткеты (англ. Slotket от slot и socket), которые позволяли использовать новые процессоры сокета 370 на старых материнских платах Slot 1.
AMD скопировало разъем Slot 1, выпустив Slot A в 1999 году. Но совместим он был только механически, а не электрически. Slot A поддерживал первые процессоры Athlon на ядре K7, выпущенные в формате SECC.
Сокеты 2000-х годов
В 2000 году появляются процессоры Pentium 4, которые вначале используют сокет 423, а затем — сокет 478.
У AMD в это время появляется сокет A или, как его еще называли, сокет 462, поддерживающий процессоры Athlon, Athlon XP, Sempron и Duron на разных ядрах.
В 2004 году Intel выпускает сокет совершенно нового типа под названием сокет T или LGA 775. Ножки с процессора переместились в сокет на материнской плате, и теперь изготавливались в виде пружинных контактов.
Сокеты типа LGA имеют важные преимущества над старыми сокетами PGA:
Даже используя современные сокеты PGA, такие как AM4, вы должны быть крайне осторожны при снятии системы охлаждения. Густая, а особенно прикипевшая термопаста «приклеивает» радиатор к процессору и при снятии радиатора процессор может выскочить из сокета, помяв ножки.
Чтобы этого не произошло, производители рекомендуют разогреть радиатор перед снятием и сделать им несколько движений в горизонтальном (к материнской плате) направлении.
Но и у сокетов PGA есть свои преимущества:
Intel продолжила выпускать сокеты LGA и дальше. В 2008 году LGA 775 сменили LGA 1366 для высокопроизводительных систем. В 2009 году — LGA 1156 для настольных систем. Крепежные отверстия под систему охлаждения LGA 1156 совпадают и с современными сокетами Intel. Вы сможете установить на современную систему LGA 1200 старый качественный кулер, если он у вас есть.
А у AMD в 2003 году выходит сокет 754 для процессоров Athlon 64, затем, в 2004 году, — сокет 939. В 2006 году выходит сокет AM2, а в 2007 году — AM2+. В 2009 году выходит сокет AM3 с поддержкой памяти DDR3. А в 2011 году выходит сокет AM3+ с поддержкой процессоров Bulldozer. Платы и процессоры под этот сокет продаются и сейчас.
Эти сокеты отличало поступательное эволюционное развитие, что отражалось в расширенной обратной совместимости процессоров. Например, процессор под сокет AM3, Phenom II X4 925, можно установить в материнскую плату AM2+, и даже в AM3+!
Такая широкая возможность совместимости давала пользователям очень широкие возможности апгрейда и принесла компании AMD дивиденды в виде преданности пользователей.
Сокеты 2010-х годов
В 2011-2014 годах AMD выпускает сокеты FM1, FM2 и FM2+ для процессоров Athlon и APU серий A8, A6 и А4. В 2014 году выходит сокет AM1 для недорогих и энергоэффективных процессоров Kabini.
У Intel в 2011 году выходит сокет LGA 1155 или H2. Сокет оказался очень удачным и популярным. Для высокопроизводительных систем был выпущен сокет LGA 2011 или R.
В 2013 году Intel выпускает сокет LGA 1150 или H3. В 2014 году для высокопроизводительных систем выходит LGA 2011-3 или R3. А в 2015 году выходит сокет LGA 1151 или H4. Процессоры и платы под этот сокет продаются и сейчас.
Зачастую сокет 1151 обозначается сейчас как «1151 v2» или «1151 rev 2», но на самом деле официально никакой второй ревизии этого сокета нет, а совместимость определяется лишь материнской платой.
Энтузиасты, модифицируя BIOS материнских плат с чипсетом 100 или 200 серии, запускают на них процессоры Coffee Lake (иногда требуется выполнить «пинмод» — замыкание определенных контактных площадок на процессоре).
Особо впечатляющим выглядит запуск и разгон процессора Coffee Lake Refresh Core i9-9900K на устаревшей материнской плате с чипсетом Z170.
Самые актуальные сокеты
Ну вот мы и подошли к самым актуальным на сегодняшний момент сокетам. У Intel это сокет LGA 1200, выпущенный во втором квартале 2020 года. По сути, это модифицированный сокет LGA 1151 с 49 дополнительными контактами для улучшения питания и поддержки новых функций ввода-вывода.
На 2021 год уже запланирован выход новых процессоров Alder Lake-S и нового сокета LGA 1700.
А вот у AMD актуальным является сокет AM4, выпущенный в 2017 году. Это стандартный PGA-ZIF сокет с 1331 контактом, но интересен он тем, что уже стал долгожителем. Первые процессоры под этот сокет — APU 7-ого поколения и Athlon X4 950 на архитектуре AMD Excavator.
А в 2017 году появляются популярнейшие процессоры Zen, совершившие рывок в количестве ядер и потоков у бюджетных процессоров. В 2018 году под сокет AM4 выходят процессоры Zen+, а в 2019 — Zen 2. И остается буквально месяц до анонса процессоров архитектуры Zen 3, которые также будут использовать сокет AM4.
Серьезный минус сокета AM4 — изменение расстояний между отверстиями под СО, что сразу сделало несоместимым с ним огромное число дорогих кулеров. При этом расстояние между пластиковыми зубцами осталось прежним и на него можно поставить стандартное крепление даже от сокета 754.
Следующее поколение процессоров будет использовать память DDR5 и, скорее всего, потребует нового сокета.
Заключение
Как видите, сокеты за 40 лет прошли огромный путь, постоянно видоизменяясь и увеличив количество контактов в 30 раз. Некоторые сокеты остаются актуальны очень короткое время и не пользуются особой популярностью. А некоторые — становятся долгожителями, как, к примеру, сокет LGA 775 или AM4.