Pga bga lga типы разъемов для подключения внешних устройств

Содержание

LGA vs BGA Socket SMT – What Are the Differences?

Land Grid Array (LGA) and Ball Grid Gray (BGA) are both Surface Mount Technologies (SMT) for motherboards. They basically define HOW the CPU will actually be mounted on the motherboard’s CPU socket.

Essentially, the most basic difference between the two is that an LGA based CPU can plugged in and out of the motherboard and can also be replaced. A BGA based CPU, however, is SOLDERED on the motherboard and thus cannot be plugged out or replaced.

The BGA based CPUs are generally found in mobile devices like laptops. Whereas an LGA based CPU is commonly used in desktops.

In the following text, we will dive deeper into the LGA vs BGA comparison and talk about both sockets in detail.

Note there is also the PGA (Pin Grid Array SMT). You can read more about this here: LGA vs PGA

TABLE OF CONTENTS

LGA vs BGA Physical Differences

An LGA based CPU has flat surface contacts and they plug into a motherboard’s CPU socket that has several pins sticking out.

The CPU has to be aligned with the pins perfectly in order to lock itself in place on the motherboard socket.

An LGA type CPU placed on top of a socket on a motherboard. Note that the CPU has flat surface contacts where as the motherboard socket has the pins.

A Ball Grid Array CPU, on the other hand, has spherical contacts which are then soldered onto the motherboard.

A BGA CPU with spherical contacts that get soldered onto the motherboard. Source: Wikimedia

What is a CPU Socket?

CPU Socket, as the name applies, is the slot where the CPU is plugged in.

A CPU Socket is an integral part of a motherboard. It essentially defines the make and model of the CPU it is compatible with.

Depending upon whether your CPU is LGA, BGA or PGA based, the socket on your motherboard will also differ.

There are many different sockets for different CPUs out there. Intel for its desktop motherboard, for instance, uses LGA1151 socket for its 8th and 9th Gen CPUs and LGA 1200 for its newer 10th and 11th Gen sockets.

AMD uses the PGA based AM4 socket for its motherboards.

You have to make sure that you have the correct compatible motherboard socket for your CPU otherwise it would neither fit nor work.

LGA vs BGA

LGA Surface Mounting Technology

LGA 1200 socket for Intel 10th and 11th Gen CPU. This socket has 1200 contact pins protruding out. Source; Wikipedia

The Land Grid Array socket has been widely adopted by Intel in several of their CPU models for desktops.

It’s unique in that the CPU itself has no pins or solder balls that connect to a motherboard. Instead, it has metal pads in a matrix along its bottom side.

These metal pads are the conductive surfaces that make contact with the pins. The pins themselves are located on motherboard’s CPU socket.

One of the biggest benefit of an LGA based CPU is that it can be plugged in and out of the desktop by the user.

Hence, majority of the use for an LGA based CPU is on desktops where a user can access the motherboard and customize their PC by upgrading or replacing the CPU.

An LGA based CPU is almost never found on laptops though.

Intel is the Primary User of LGA Based CPUs

As mentioned earlier, Intel extensively uses LGA based CPUs for their desktops.

Currently, Intel uses the following sockets for desktop grade CPUs.

LGA 1151 for 7th, 8th and 9th Gen Core, Pentium and Celeron CPUs
LGA 1200 for 10th and 11th Gen Core, Pentium and Celeron CPUs

For Intel Workstation CPUs:

LGA 2066 for 10th Gen Intel Core Extreme processors like the Intel Core i9-10980XE.

As mentioned earlier, AMD predominantly makes use of the PGA (Pin Grid Array) socket for their CPUs. A PGA CPU is also replaceable and used on desktops.

LGA CPU Cautions When Installing

Because the contact pads of an LGA CPU, also called lands, sit flush with the bottom surface of the chip, they have to be firmly held in place to avoid any accidental movements.

A lever on an LGA socket used to hold the CPU firmly.

To hold them in place, a pressure lever will often accompany an LGA socket on the motherboard.

Once the chip is installed, you will need to fasten it with the lever according to the method stipulated on the user manual to keep it in place firmly.

One of the biggest issue here is that if you apply the pressure on the lever when the CPU is not positioned and aligned correctly on top of the pins on the motherboard socket, it can damage the CPU or the pins on the socket itself.

BGA Surface Mount Technology

Circular soldered pads of a BGA CPU. These are spherical in shape, but once soldered they flatten out. Source: Wikipedia

Ball Grid Array or BGA is a fairly old surface-mount technology for processor chips and CPU sockets utilized primarily by mobile devices.

Just like in LGA, CPUs utilizing this BGA have numerous connection points at the bottom of the chip.

However, unlike the LGA CPUs, with BGA the connection points are SOLDERED on the the motherboard.

BGA sockets are smaller and therefore not found on desktops. Notebooks, on the other hand, commonly use BGA sockets.

Is BGA Really a Socket? – Advantages of BGA

Essentially, BGA based CPUs do not plug in to a dedicated socket on a motherboard. The definition of a ‘socket’ entails that the CPU can be plugged in and out.

However, with BGA CPUs that is not the case. BGA based CPUs mounted on motherboards are NOT replaceable. These require special skills to be removed and replaced.

One of the biggest benefit of BGA is that it is easier to mass produce. The large solder ball contacts found on the back of the BGA CPUs are far easier to print as compared to the very precise and intricate flat contacts found on LGA and pins found on the PGA CPUs.

Additionally, a single ball has a far larger surface area compared to the precise and minute contacts and pins on the LGA and PGA CPUs, hence, they are easier to align with the motherboard as well.

All this culminates to better economical value for the manufacturers. The devices using BGA can be mass produced far more easily and quickly as compared to the other surface mounting techniques.

Additionally, given the fact that mobile devices like laptops are meant to move around and may occasionally come across serious bumps and shocks, the CPU must be soldered firmly in place so that it does not accidentally unplug from its socket.

Who Uses BGA Sockets?

In the world of PCs both Intel and AMD use BGA sockets for their laptop CPU lines.

However, the BGA sockets are also used in devices other than PCs, such as smartphones and tablets as well. Therefore, Apple, Qualcomm, MediaTek and the rest of the smartphone/tablet CPU manufacturers use BGA sockets.

How to Figure Out What CPU Socket You Have?

The easiest way to figure out what CPU socket you have is to head over to the manufacturer’s website for technical details on your CPU.

Intel Core i7-11700K CPU socket: Intel

The image above shows the socket supported for the Intel Core i7-11700K. It reads FCLGA1200.

FCLGA stands for Flip Chip Land Grid Array. The number in the socket model tells you how many connections points the CPU and the socket will have.

So ‘1200’ here means that this CPU has 1200 flat contact points on its back. Similarly, the socket that it get plugged to will have 1200 pins sticking out.

Conclusion

Here we reviewed the primary differences between LGA and BGA sockets. While in essence they perform the same function (provide a connection technique for the CPU and the motherboard), they have very different use cases.

However, for you as a consumer, the key point to note is that the LGA CPUs are predominantly used in desktops and can be replaced. BGA CPUs are predominantly used in laptops and cannot be replaced.

Источник

Типы корпусов процессоров

На протяжении более чем полувека микросхемные комплекты, а затем и микропроцессоры выпускались в различных форм-факторах; иногда с возможностью замены компонентов без пайки. О более современных цоколях микропроцессоров см. ст. Список разъёмов микропроцессоров.

Типы корпусов процессоров

После изготовления кристалла с ядрами и дополнительными схемами (например, кэшем), для применения в конечном изделии ядерный процессор упаковывается в защитный корпус. Тип корпуса выбирается в зависимости от назначения системы, в которой будет работать процессор.

DIP (dual inline package) — корпус с двумя рядами контактов для впайки в отверстия в печатной плате. Представляет собой прямоугольный корпус с расположенными на длинных сторонах контактами. В зависимости от материала корпуса выделяют два варианта исполнения:

PDIP (plastic DIP) — имеет пластиковый корпус;
CDIP (ceramic DIP) — имеет керамический корпус.

Некоторые процессоры, выполненные в корпусе DIP:

4004 — 16-контактный CDIP.
Z80, КР1858ВМ1 и КМ1858ВМ1 — 40-контактный DIP.
8080, 8085, КР580ВМ80А — 40-контактный DIP.
Motorola 6800/6809, MOS Technology 6502/6510 — 40-контактный DIP.
68000 — 64-контактный DIP.
8086, 8088 — 40-контактный DIP.

QFP (quad flat package) — плоский корпус с четырьмя рядами контактов для поверхностного монтажа. Представляет собой квадратный/прямоугольный корпус с выходящими из торцов краёв контактами. В зависимости от материала корпуса выделяют два варианта исполнения:

PQFP (plastic QFP) — имеет пластиковый корпус;
CQFP (ceramic QFP) — имеет керамический корпус;

Существуют также другие варианты: TQFP (Thin QFP) — с малой высотой корпуса, LQFP (Low-profile QFP) и многие другие.

Некоторые процессоры, выполненные в корпусе QFP:

Т36ВМ1 — 64-контактный PQFP (т. н. «Изабелла»).
Am188ES — 100-контактный TQFP.
NG80386SX — 100-контактный PQFP.
Cx486SLC — 100-контактный CQFP.
PowerPC 601 — 304-контактный TQFP.

LCC (leadless chip carrier) представляет собой низкопрофильный квадратный керамический корпус с расположенными на его нижней части контактами, предназначенный для поверхностного монтажа.

Некоторые процессоры, выполненные в корпусе LCC:

R80186 — 68-контактный LCC.
R80286 — 68-контактный LCC.
SAB80188R — 68-контактный LCC.

PLCC/CLCC

PLCC (plastic leaded chip carrier) и СLCC (ceramic leaded chip carrier) представляют собой квадратный корпус с расположенными по краям контактами.

Некоторые процессоры, выполненные в корпусе PLCC:

M68k — 68-контактный PLCC.
N80C186 — 68-контактный PLCC.
CS80C286 — 68-контактный PLCC.
N80286 — 68-контактный PLCC.

Аббревиатура LCC используется для обозначения термина leadless chip carrier, поэтому для того, чтобы избежать путаницы, в данном случае необходимо называть аббревиатуры PLCC и CLCC полностью, без сокращений.

PGA (pin grid array) — корпус с матрицей выводов. Представляет собой квадратный или прямоугольный корпус с расположенными в нижней части штыревыми контактами. В зависимости от материала корпуса выделяют три варианта исполнения:

PPGA (plastic PGA) — имеет пластиковый корпус;
CPGA (ceramic PGA) — имеет керамический корпус;
OPGA (organic PGA) — имеет корпус из органического материала.

Существуют следующие модификации корпуса PGA:

FCPGA (flip-chip PGA) — в данном корпусе открытый кристалл процессора расположен на верхней части корпуса.
FCPGA2 (flip-chip PGA 2) — отличается от FCPGA наличием теплораспределителя, закрывающего кристалл процессора.
μFCPGA (micro flip-chip PGA) — компактный вариант корпуса FCPGA.
μPGA (micro PGA) — компактный вариант корпуса FCPGA2.

Для обозначения корпусов с контактами, расположенными в шахматном порядке, иногда используется аббревиатура SPGA (Staggered PGA).

Некоторые процессоры, выполненные в корпусе PGA:

80386DX — 132-контактный CPGA.
80486DX, 80486SX — 168-контактный CPGA.
Pentium — 296-контактный CPGA, 321-контактный CPGA или PPGA.
Pentium Pro — 387-контактный SPGA.
Pentium MMX, K6, 6×86 — 321-контактный CPGA или PPGA.
Celeron — 370-контактный CPGA, PPGA, FCPGA или FCPGA2, 478-контактный μPGA.
Pentium III — 370-контактный FCPGA или FCPGA2.
Pentium 4 — 423-контактный FC-PGA2, 478-контактный FC-PGA2.
Athlon — 462-контактный керамический или органический FCPGA.
Duron — 462-контактный керамический или органический FCPGA.
Sempron — 462-контактный FCPGA, 754-контактный FCPGA2, 939-контактный FCPGA2, 940-контактный FCPGA2.
Athlon 64 — 754-контактный FCPGA2, 939-контактный FCPGA2, 940-контактный FCPGA2.
Opteron — 940-контактный FCPGA2, 1207-контактный FCPGA2.

LGA (land grid array) — представляет собой корпус PGA, в котором штырьковые контакты заменены на контактные площадки. Может устанавливаться в специальное гнездо, имеющее пружинные контакты, либо устанавливаться на печатную плату. В зависимости от материала корпуса выделяют три варианта исполнения:

CLGA (ceramic LGA) — имеет керамический корпус;
PLGA (plastic LGA) — имеет пластиковый корпус;
OLGA (organic LGA) — имеет корпус из органического материала;

Существует компактный вариант корпуса OLGA с теплораспределителем, имеющий обозначение FCLGA4.

Некоторые процессоры, выполненные в корпусе LGA:

UltraSPARC II — 787-контактный CLGA.
Pentium II — 528-контактный PLGA (помещённый на печатную плату).
Pentium III — 495-контактный OLGA (помещённый на печатную плату), 570-контактный OLGA (помещённый на печатную плату).
Pentium 4, Pentium D, Core 2 Duo — 775-контактный FCLGA4.
Opteron для Socket F и Socket G34

BGA (ball grid array) — представляет собой корпус PGA, в котором штырьковые контакты заменены на шарики припоя. Предназначен для поверхностного монтажа. Чаще всего используется в мобильных процессорах, чипсетах и современных графических процессорах. Существуют следующие варианты корпуса BGA:

FCBGA (flip-chip BGA) — в данном корпусе открытый кристалл процессора расположен на верхней части корпуса, изготовленного из органического материала.
- HFCBGA (high-performance FC-BGA), с улучшенным теплообменом процессора с окружающей средой.
μBGA (micro BGA) и μFCBGA (micro flip-chip BGA) — компактные варианты корпуса.
HSBGA

Некоторые процессоры, выполненные в корпусе BGA:

Mobile Pentium II — 615-контактный BGA.
Mobile Pentium III — 495-контактный BGA, 495-контактный μBGA, 479-контактный μFCBGA.
Baikal-T1 — 576-контактный HFCBGA.

Картриджи

Процессорные картриджи представляют собой печатную плату с расположенными на ней процессором и вспомогательными элементами (обычно кеш-память), устанавливаемую в слот.

Существует несколько видов процессорных картриджей:

SECC (single edge contact cartridge) — полностью закрытый картридж с теплоотводной пластиной, обеспечивающей тепловой контакт между корпусом картриджа и процессором.
SECC2 (single edge contact cartridge) — картридж без теплоотводной пластины.
SEPP (single edge processor package) — полностью открытая печатная плата.
MMC (mobile module connector) — картридж с открытым кристаллом процессора, предназначенный для мобильных компьютеров.

Некоторые процессоры, выполненные в картриджах:

Pentium II — 242-контактный SECC, 242-контактный SECC2.
Pentium III — 242-контактный SECC2.
Celeron — 242-контактный SEPP.
Xeon — 330-контактный SECC.
Mobile Pentium II — MMC.
Athlon — 242-контактный SECC.
Itanium — PAC418 и PAC611.

Источник