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封装技术了解处理器的第一站

发布时间:2020-02-03 05:48:32 阅读: 来源:夜光粉厂家

随着Haswell的发布,移动和桌面处理器平台将同时存在PGA、LGA和BGA三种封装技术。掌握了不同封装技术之间的差异,有利于我们更好地把脉未来新CPU的定位和性能。

至关重要的封装技术

CPU是电脑组成部分中最为核心的硬件,虽然它性能强悍但自身却也极为脆弱,即便是空气中的杂质和水分就足以对其造成毁灭性的的打击(腐蚀电路造成电气性能下降)。所谓的“封装”,就是将CPU这种集成电路用绝缘的塑料或陶瓷等材料“打包”的技术,起到安装、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用。需要注意的是,CPU经过封装之后还要与不同的基板结合,比如桌面处理器上的Socket 478/LGA1155插槽接口、移动处理器中的rPGA988B插槽接口等等。而这些基板上的那些金属针脚或触电则是CPU内部的集成电路与外部电路(如主板插槽)沟通的“桥梁”。

小提示

由于不同时期的CPU的接口规格规格不一且互不兼容,因此下文我们将LGA1150、LGA775等统称为LGA,rPGA989 和rPGA988B等统称为PGA,以此类推。

封装技术三足鼎立

从Haswell开始,英特尔处理器将主要以PGA、LGA和BGA三种封装技术为主(表)。其中PGA封装技术主要依靠基板底部的数百枚垂直的针脚与主板对应的插槽相连。随着金价的飙升,导致此种封装技术的成本也相对提高了1.5美元左右(针脚需要镀金),因此现在只有以笔记本为代表的移动处理器还在使用这种封装技术。

LGA与PGA最大的差别就是用金属触点取代了以往的垂直针脚,除了解决成本压力以外,还明显降低了CPU处理传输的延迟情况。由于缺少了针脚固定接触,LGA需要额外的安装扣架才能让CPU牢牢固定在主板接口那具有弹性的金属触须上。

BGA中的“B(Ball)”代表锡珠,也就是CPU与主板电路间是靠锡珠接触的。它的原理和LGA类似,只是将解开扣架就能更换芯片的物理结构改为了用锡焊死(图)。换句话说,BGA的CPU不单卖,而且和主板捆绑在一起的“套装”。虽然失去了升级的可能,但BGA却换来了更小、更稳定、电气和散热效能更佳的优势。

用个不太恰当的比喻,如果我们将CPU比喻为手机中的电池,那PGA和LGA就好似三星Galaxy S3等手机,任何人拆开后盖就能更换电池。而BGA就好似无法更换电池的iPhone 5,电池会随手机一起“同生共死”。

BGA开始玩“跨界”

虽然BGA无法升级,但借助没有插槽接口的特性,使得基于此封装的CPU可以做得更小,CPU+主板的厚度也要比其它两种封装薄数毫米。但同时BGA也因与散热器接触面积的减小,无法应对夸张的散热环境。因此,以前BGA封装一直被用在超极本/超薄本所用的低电压处理器(如i5-3317U)和搭载Atom的瘦客户端、HTPC、迷你机等特定设备上,其它高性能处理器则一直坚持其它两种封装技术。

Haswell的出现,则让BGA玩起了跨界,集成锐炬Pro 核芯显卡的H系列移动处理器(比如i7-4950HQ)和R系列桌面处理器(i7-4770R)均采用了BGA封装技术,终结了BGA与高性能绝缘的历史。今后,当你看到只有集成显卡的超薄笔记本和超薄一体电脑,但却具备媲美GT640M独立显卡的游戏性能,而这背后就是BGA封装的功劳。

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