Cos’è un socket del processore? Qual è la differenza tra LGA, PGA e BGA?

I socket del processore sono qualcosa a cui prestiamo attenzione quando assembliamo un nuovo computer, soprattutto quando acquistiamo una scheda madre o un processore. Sebbene non abbia un impatto diretto sulle prestazioni, è molto importante in termini di compatibilità e costi. Sebbene nel settore siano utilizzati diversi tipi di socket CPU, i socket LGA e PGA sono ampiamente utilizzati nei computer desktop.

Cos’è un socket CPU?

In termini semplici, il socket della CPU è l’unità di connessione fisica tra la scheda madre del computer e la CPU. La CPU può essere paragonata al motore di un’auto. Proprio come il motore di un’auto ha un impatto sulle prestazioni del veicolo, la CPU gioca un ruolo importante nel determinare la velocità e la potenza del tuo computer.

La presa della CPU è come un punto di montaggio per il motore dell’auto e fornisce un collegamento sicuro tra il motore e il telaio dell’auto. Il socket consente di collegare la CPU alla scheda madre, facilitando la comunicazione con altri componenti. Come sapete, nei processori non ci sono solo core, ma anche controller che gestiscono RAM e tecnologie PCIe.

Le radici del socket della CPU risalgono ai processori Intel 286 che inaugurarono l’era dei PC. Questi processori utilizzavano un socket PGA a 132 pin e, con l’evoluzione dell’architettura del computer, anche i socket della CPU sono cambiati nel tempo. Tuttavia, nonostante tutti i cambiamenti, possiamo dire che la presa PGA è ancora ampiamente utilizzata. Le prese LGA iniziarono a diffondersi a metà degli anni Novanta.

I socket utilizzano un certo numero di pin per collegare una CPU alla scheda madre del computer in modo che possa comunicare. Se le unità centrali di elaborazione sono collegate alla scheda madre tramite una presa, non vengono saldate. Pertanto, possiamo facilmente apportare modifiche ai nostri computer desktop. Nei laptop e in altri dispositivi mobili, i chip sono saldati alla scheda madre.

Puoi concentrarti su molti dettagli diversi quando acquisti una scheda madre, ma la prima cosa a cui dovresti prestare attenzione è la compatibilità di socket e processore.

Come funziona un socket CPU?

I socket della CPU sono progettati per mantenere i processori saldamente sulla scheda madre e contribuire a prevenire potenziali danni quando il dispositivo viene spostato. Il meccanismo di bloccaggio viene utilizzato per mantenere i contatti correttamente allineati con il socket della CPU applicando una pressione costante alla CPU. Cioè, il processore è montato saldamente in posizione.

Non puoi installare i processori nel modo desiderato. Sebbene i socket e le CPU siano quadrati, esiste un corretto allineamento di installazione indicato da un piccolo triangolo sul bordo della CPU e del socket. Quando i due segni non corrispondono tra loro, non è possibile installarlo facilmente e si rischia di danneggiare lo zoccolo o il processore.

La comunicazione con la scheda madre e gli altri componenti viene stabilita grazie ai pin sul chip o nel socket. Aziende come Intel e AMD a volte aumentano il numero di core, modificano i valori TDP, espandono il supporto della memoria e il supporto PCIe. Per fare tutto questo a volte è necessario aumentare il numero di pin, cioè la larghezza della connessione. Ci sono anche diversi fattori come i requisiti di alimentazione.

Nel frattempo, i socket della CPU sono realizzati in materiale ad alta temperatura in grado di resistere al calore proveniente dalla CPU.

Come scegliere il socket e la CPU giusti?

Sul mercato esistono schede madri con diversi tipi di CPU e diversi socket. I produttori di schede madri e processori elencano sempre il tipo di socket nelle loro pagine. Inoltre, anche i rivenditori prestano attenzione a questo. La pagina di supporto delle schede madri ha un elenco di chip compatibili.

Va notato che la compatibilità dei socket della CPU è in continua evoluzione. Anche se sostituisci fisicamente un processore, il tuo computer potrebbe non funzionare. Intel, che riceve costantemente reazioni, è nota per cambiare socket ogni due generazioni. AMD ha continuato per molti anni sulla sua strada con la piattaforma AM4 (PGA). Tuttavia, ad un certo punto, anche la squadra rossa ha dovuto cambiare presa (AM5). Di conseguenza, non possiamo utilizzare processori AM5 con schede madri AM4.

Marchio della CPU	Nome della presa	Serie CPU	Chipset della scheda madre	Mercato
Intel	LGA2066	Nucleo di 10a generazione	X299	Desktop premium
Intel	LGA1700	Core di 12a generazione, Core di 13a generazione, Core di 14a generazione	Z690, H670, B660, H610, Z790, H770, B760, H710	Consumatore
Intel	LGA1200	Core di 11a generazione, Core di 10a generazione	Z490, H470, B460, H410	Consumatore
Intel	LGA1151	Core di 9a generazione, Core di 8a generazione	Z390, Z370, Z370, Q370, H370, B365, B360, H310	Consumatore
AMD	sTRX4	Ryzen Threadripper 3000	TRX40	Desktop premium
AMD	TR4	Ryzen Threadripper 2000 e 1000	X399	Desktop premium
AMD	AM4	Ryzen 5000, 3000, 2000 e 1000	X570, X470, X370, B550, B450, B350, B450, A320,	Consumatore
AMD	AM5	Ryzen 7000 e Ryzen 7000X3D	X670, B650, A620	Consumatore

I progettisti di chip possono introdurre nuove serie di processori mantenendo la compatibilità con le schede madri esistenti, ovvero con i socket esistenti. In questi casi è (di solito) necessario un aggiornamento del BIOS sulla scheda madre; non è possibile utilizzare CPU di nuova generazione senza aggiornare il BIOS.

LGA contro PGA

Quando si parla di computer desktop di nuova generazione, si distinguono due tipi di socket: LGA e PGA. Puoi pensare a questi come opposti l’uno all’altro. In effetti, la scelta della presa è interamente nelle mani del produttore. Quindi non abbiamo scelta. Esiste un altro tipo di socket chiamato BGA (Ball Grid Array), ma non è molto rilevante per i computer desktop di nuova generazione e per la costruzione di PC.

LGA (Land Grid Array)

Quando si parla di socket LGA, di solito vengono in mente prima i processori Intel. LGA è un packaging a montaggio superficiale per circuiti integrati (circuiti integrati). Nelle prese Land Grid Array, i pin che si collegano al processore si trovano sulla scheda madre. Il processore è progettato con “pad” che entrano in contatto con questi pin.

I cuscinetti sono realizzati utilizzando oro per massimizzare la conduttività. Francamente, le prese di tipo LGA hanno più successo nell’installare il processore in modo più semplice e sicuro. Posizioniamo lentamente la CPU nello slot e la fissiamo utilizzando un meccanismo per tenerla stretta.

Per molti anni, Intel ha prodotto i suoi processori nei tipi LGA 1156, LGA 1200, LGA1700 e LGA2011. AMD, invece, ha progettato tutti i suoi processori come Ryzen 1000, Ryzen 2000, Ryzen 3000 e Ryzen 5000 utilizzando il modulo PGA. Perché la presa AM4, supportata da molto tempo, era del tipo PGA.

I Reds hanno poi cambiato rotta con AM5. Le serie Ryzen 7000 e Ryzen 7000X3D sono state rilasciate con il design del socket AM5 di tipo LGA. Naturalmente sono state prodotte nuove schede madri di conseguenza. Con il socket LGA1718 AM5, i pin si sono spostati dal processore alla scheda madre.

Professionisti

• Minor rischio di danni: Poiché i pin si trovano sulla scheda madre anziché sulla CPU, la possibilità di danni ai pin della CPU è molto bassa. Inoltre, in caso di uso improprio della presa o di caduta, il microprocessore, che è la parte più costosa della scheda madre, non verrà danneggiato.
• Meno spazio richiesto: I pin LGA sono di piccole dimensioni, il che significa la massima efficienza dello spazio.

Contro

• Sostituzione presa: Quando un pin della presa LGA si rompe accidentalmente, è difficile ripararlo. Per questo motivo di solito è necessario sostituire l’intera presa.
• Piegatura facile: È necessario assicurarsi che i perni siano ben allineati. In caso contrario, il socket della CPU potrebbe piegarsi quando viene applicata pressione senza un corretto allineamento.

Pin Grid Array (PGA)

Pin Grid Array è un socket ZIF (Zero Insertion Force) con migliaia di pin metallici da collegare al socket della CPU, con migliaia di spazi pin che si adattano a ciascuno dei pin della CPU. ZIF significa fondamentalmente che è possibile inserire delicatamente la CPU nel socket della CPU durante il processo di installazione senza richiedere alcuna forza di spinta, a differenza delle schede PCIe o del socket del chip di memoria. AMD utilizza da tempo lo stile PGA per la maggior parte delle sue CPU per una serie di ragioni e vantaggi. Successivamente, come dicevamo, si sono rivolti alla LGA.

I socket PGA sono stati utilizzati nella maggior parte dei processori firmati AMD fino al rilascio del socket AM5 nel 2022. Poiché i pin si trovano sul processore e non sulla scheda madre, stiamo osservando un design completamente diverso rispetto ai socket LGA. Chi costruisce PC sa che installare i processori PGA è un po’ più difficile.

È necessario installare la CPU correttamente e con attenzione. Una volta posizionato correttamente, viene utilizzata una leva di bloccaggio per fissare il processore. Una cosa a cui prestare attenzione è che la leva di bloccaggio sia in posizione aperta prima di posizionare il processore.

Professionisti

• Stato del danno: Nessun danno alla scheda madre dovuto al disallineamento della CPU.
• Riparazione facile: La presa PGA consente di riparare facilmente il pin piegato.

Contro

• Rischioso: È più rischioso rimuovere o installare la CPU dal socket poiché i pin potrebbero rompersi.

Ball Grid Array (BGA)

La tecnica Ball Grid Array è il nome dato alla struttura in cui i chip vengono saldati direttamente al PCB senza utilizzare alcun socket, che è diventata una parte indispensabile della produzione di circuiti elettronici con i suoi numerosi vantaggi.

BGA è stato sviluppato per fornire numerosi vantaggi ai produttori di circuiti integrati e componenti elettronici, e quindi a coloro che utilizzano queste apparecchiature. Possiamo riassumere i vantaggi di questa tecnologia in punti:

• Efficace sfruttamento dell’area del circuito presente sulle schede, consentendo il collegamento ai colli non solo dall’esterno ma anche dal basso.
• Compresi miglioramenti in termini di prestazioni termiche ed elettriche (i pacchetti BGA forniscono potenza sufficiente per percorsi a bassa conduttività o impedenza controllata e dirigono il calore in eccesso verso l’esterno con l’aiuto di canali).
• Influisce positivamente sul processo produttivo poiché rende il processo di saldatura più efficace, consentendo un divario più ampio tra le connessioni e facilitando il processo di saldatura.
• Offre il vantaggio di essere utilizzato in dispositivi che devono essere prodotti più sottili, come i telefoni cellulari, poiché riduce lo spessore della confezione.
• Maggiore compatibilità per la rielaborazione dei circuiti.

Zero Insertion Force (ZIF)

Infine c’è il socket ZIF, che possiamo definire un’estensione del socket PGA. Non devi preoccuparti di premere con forza la CPU in questi socket. L’utilizzo di un socket ZIF riduce la possibilità di danneggiare la CPU.

SoC (System-On-Chip)

SoC (systems-on-chip), che sta per system-on-chip, è un circuito integrato che include CPU, GPU, RAM, interfacce periferiche e altro, il tutto configurato su un singolo chip di silicio. L’unità SoC è leggermente più grande di una CPU ma ha molte più funzionalità. La CPU richiede componenti separati per ciascuna funzione, il che alla fine occupa più spazio. La maggior parte dei SoC si basa sull’architettura ARM, a differenza delle CPU x86.

I SoC sono molto più efficienti dal punto di vista energetico e più veloci grazie al fatto che tutti i componenti sono fusi insieme, eliminando la latenza. Poiché i SoC consumano meno energia ed eseguono elaborazioni più veloci, vengono utilizzati maggiormente nei dispositivi portatili con batterie. Se diamo un esempio di sistemi su chip, possiamo fornire un esempio dei chip Apple della serie M, che sono integrati nei laptop MacBook e sostituiscono le CPU x86 nei PC.

Il migliore?

Non possiamo commentare direttamente che questo sia migliore. Come abbiamo accennato, entrambe le forme hanno i loro pro e contro. Tuttavia, PGA è generalmente visto come un socket più problematico dalla comunità hardware. Poiché i pin si trovano sul processore, il rischio è maggiore e la possibilità di rottura o piegatura è maggiore.

Entrambe le forme hanno storie comprovate che risalgono a molti anni fa. Con il passaggio di AMD alla LGA, sembra che la PGA diventerà gradualmente obsoleta.

Prima di concludere, diamo un’occhiata alle altre differenze:

• Proprietà elettriche: I socket LGA funzionano meglio grazie ad un migliore contatto tra la CPU e il socket. Ciò può ridurre il consumo energetico e migliorare le prestazioni.
• Densità dei perni: La densità dei pin nelle prese LGA tende ad essere maggiore. Ciò consente velocità di trasferimento dati più elevate.
• Costo: È difficile stabilire la differenza di costo poiché un PGA di livello superiore sarà più costoso di un LGA di livello inferiore. Ma come regola generale, le CPU PGA sono più economiche se si confrontano caratteristiche simili.
• Durabilità: Le prese LGA sono più durevoli. Tuttavia, in misura minore, la fragilità dei pin delle prese PGA viene trasferita alla scheda madre con il formato LGA.

Riepilogo

	Presa LGA	Presa PGA
Qualità di costruzione	meno fragile	più fragile
Durabilità	CPU durevole	Scheda madre durevole
Efficienza spaziale	Di più	Meno di
Installazione	Un po’ più difficile	Semplice
Compatibilità	Processori Intel	Processori AMD precedenti all’AM5