امروزه سوکت CPU بسیار متعددی وجود دارد و ممکن است بپرسید تفاوت انواع سوکت پردازنده چیست یا سوکت سی پی یو اینتل با AMD چه فرقی دارد؟ در این نوشتار تلاش می کنیم ضمن پاسخ به این پرسش که سوکت CPU چیست، توضیحات مفیدی درباره انواع سوکت پردازنده ارائه کنیم. با شهر سخت افزار همراه شوید.
مقدمه
انتخاب پردازنده و پلتفرم اصلی ترین موضوع در زمان تهیه یک سیستم جدید است که باید به نسل پردازنده، نوع سوکت سی پی یو و مادربرد سازگار با آن توجه کنیم. در حقیقت اغلب اوقات (اما نه همیشه) این سوکت سی پی یو است که سازگاری میان پردازنده و مادربرد را تعیین می کند.
سوکت پردازنده یا سوکت CPU، بخشی از مادربرد را تشکیل می‌دهد که برای اتصال پردازنده به مادربرد طراحی شده و دارای تعداد زیادی پین یا نقاط تماس است. پین های سوکت CPU ضمن تامین انرژی مورد نیاز پردازنده، امکان تبادل داده میان پردازشگر و مادربرد را فراهم می‌کنند.
طراحی و ویژگی های سوکت سی پی یو اهمیت بالایی در عملکرد صحیح پردازنده و پشتیبانی از توان مصرفی و سرعت بالای پردازنده‌های جدید دارد و به همین دلیل آشنایی با سوکت CPU ضروری به نظر می‌رسد.
در این مقاله به اهمیت سوکت CPU، انواع سوکت پردازنده، چگونگی بررسی سازگاری سوکت پردازنده با مادربرد، تفاوت انواع سوکت CPU با یکدیگر و انواع کولرهای پردازنده می پردازیم.
معرفی و اهمیت سوکت سی پی یو
سوکت CPU چیست؟
سوکت پردازنده بخشی از مادربرد را تشکیل می‌دهد که در حقیقت برای اتصال امن یا پایدار پردازنده به مادربرد طراحی شده است. در طراحی سوکت CPU مکانیزم هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا از اتصال کامل پردازنده به سوکت اطمینان حاصل شده و پردازنده نیز به طور امن در جای خود ثابت شود.
به طور کلی سوکت CPU و خود پردازنده ظاهر چهار گوش دارند و برای اطمینان از قرار دادن صحیح پردازنده روی سوکت از علایمی همانند وجود مثلث راهنمای کوچک و وجود شکاف در لبه پردازنده استفاده می‌شود.
سوکت سی پی یو از مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته می‌شود تا حرارت ناشی از گرم شدن پردازنده موجب تغییر شکل سوکت نشود.
توسعه سوکت پردازنده برای پشتیبانی از پردازنده‌های جدید
تاکنون انواع مختلفی از پردازنده و سوکت CPU به بازار عرضه شده‌اند. معمولاً شرکت‌های سازنده مادربرد، نوع سوکت سی پی یو و پردازنده‌های مورد پشتیبانی توسط مادربرد را مشخص می‌کنند. همانطور که در طی زمان پردازنده‌های قدرتمندتری به بازار عرضه شده، سوکت پردازنده‌ها نیز تغییر کرده است؛ بنابراین جا افتادن پردازنده روی سوکت به تنهایی سازگاری پردازنده با مادربرد را نشان نمی‌دهد.
به طور کلی پردازنده‌های جدید قدرت پردازش و TDP بیشتری در مقایسه با پردازنده‌های قدیمی دارند. به همین دلیل شرکت‌های سازنده مادربرد باید مادربردهای جدید را با استفاده از جدیدترین سوکت پردازنده طوری طراحی کنند که امکان پشتیبانی از این پردازنده‌ها فراهم شود.
گاهی شرکت‌های تولیدکننده مادربرد با انتشار یک بروزرسانی می‌توانند امکان پشتیبانی از پردازنده‌های جدید را برای مادربردهای نه چندان قدیمی فراهم کنند. البته این شرکت‌ها به طور منطقی تلاش می‌کنند تا خریداران پردازنده‌های جدید را به خرید مادربردهای جدید نیز سوق دهند.
انواع سوکت پردازنده
شاید در زمان نصب پردازنده‌های مختلف روی مادربرد یا سرویس کردن کامپیوتر با سوکت‌های متفاوتی مواجه شده باشید. انواع سوکت های مشهور CPU عبارتند از PGA، LGA و BGA که در ادامه با ویژگی، شباهت و تفاوت‌های انواع سوکت سی پی یو آشنا خواهید شد.
سوکت PGA
سوکت PGA طوری طراحی شده که در آن برای حفظ اتصال پردازنده به سوکت، نیازی به اعمال نیروی دائمی نیست. در این تکنیک پردازنده به ردیف‌های متعددی از پین فلزی مجهز می‌شود و به همان تعداد نیز روی سوکت سی پی یو نقطه اتصال وجود دارد.
شرکت AMD در گذشته از سوکت سی پی یو نوع PGA برای اتصال پردازنده‌های خود به مادربرد استفاده می‌کرد. این نوع سوکت سی پی یو مزایای خاصی را شامل نصب و تعمیر آسان و توانایی تحمل جریان بالاتر در مقایسه با سوکت LGA دارند.
ضخامت بالای پین‌های پردازنده موجب می‌شود تا سوکت PGA توانایی تحمل جریان بیشتری را در مقایسه با سوکت LGA داشته باشد؛ در نتیجه بدون در نظر گرفتن سایر محدودیت‌ها مانند محدودیت حرارتی پردازنده و توانایی مادربرد در ارائه توان بیشتر به پردازنده، سوکت سی پی یو نوع LGA امکان ارائه توان بیشتر به پردازنده فراهم می‌شود.
با وجود مزایای عنوان شده، استفاده از سوکت سی پی یو نوع PGA معایبی نیز دارد. از آنجایی که پین‌های پردازنده در مقابل ضربه آسیب‌پذیر هستند و به طور کلی پردازنده هزینه بالاتری در مقایسه با مادربرد دارد، در صورت آسیب دیدن پردازنده خسارت بیشتری را متحمل خواهید شد.
سوکت LGA
سوکت سی پی یو نوع LGA را می‌توانیم نقطه مقابل سوکت PGA در نظر بگیریم، چراکه ردیف‌های متعددی از پین‌ها روی سوکت قرار گرفته و پردازنده به پدهای طلایی مسطح است. برای اطمینان از اتصال پایدار پردازنده به پین‌های سوکت همواره فشار کافی روی پردازنده وجود دارد. به عبارتی دیگر، در سوکت سی پی یو نوع PGA پین ها یا پایه های تماس بر روی پردازنده قرار دارند اما در سوکت سی پی یو نوع LGA این پین ها در سمت مادربرد قرار گرفته اند.
اینتل در سال ۲۰۰۲ میلادی استفاده از سوکت PGA را کنار گذاشت و به استفاده از سوکت سی پی یو نوع LGA رو آورد. قرار گرفتن پین‌های فلزی روی سوکت مادربرد موجب می‌شود تا آسیب‌پذیری ناشی از خم‌شدگی یا شکستن پین‌ها به مادربرد منتقل شود که به طور کلی قیمت کمتری در مقایسه با پردازنده دارد. از همین رو هزینه کمتر خرابی سوکت از مزایای PGA است.
به علاوه سوکت LGA در مقایسه با سوکت PGA، ظرفیت بالاتری برای افزایش تراکم پین در یک مساحت مشخص دارد. افزایش تعداد پین‌ها ظرفیت انتقال اطلاعات بین پردازنده و مادربرد را افزایش می‌دهد و امکان انتقال توان بالاتر با استفاده از پین‌های اضافی به پردازنده نیز فراهم می‌گردد. مزیت دیگر افزایش تعداد پین های سوکت سی پی یو، ارائه قابلیت ها و امکانات بیشتر یا سریع تر است.
با وجود مزایای یاد شده، پین‌های سوکت LGA در مقایسه با پین‌های PGA ضخامت کمتری دارند و در برابر ضربه یا فشار آسیب‌پذیرتر هستند. مضاف بر این نازک‌تر شدن پین‌های موجب می‌شود تا تعمیر پین‌های آسیب دیده دشوارتر باشد که از معایب سوکت CPU نوع LGA است.
سوکت BGA
سوکت‌های سی پی یو LGA و PGAطوری طراحی شده‌اند که اتصال دائمی بین پردازنده و مادربرد ایجاد نمی‌کنند و به سادگی امکان جداسازی پردازنده از سوکت وجود دارد، اما در سوکت سی پی یو نوع BGA برای ایجاد اتصال دائمی و مستحکم میان پردازنده و مادربرد، این دو به همدیگر لحیم شده اند. البته در ادامه به شما می گوییم چرا BGA سوکت نیست.
از آنجایی که برای نصب پردازنده روی سوکت BGA به مهارت و دانش خاصی نیاز است، این نوع سوکت اغلب در کامپیوترهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که به عنوان یک مجموعه آماده توسط شرکت سازنده طراحی و مونتاژ می‌شوند. سوکت BGA به طور رایج برای اتصال پردازنده به مادربرد لپ تاپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سوکت BGA اتصال پایدار و دقیق‌تری را در مقایسه با سوکت‌های PGA و LGA ایجاد کرده و فضای کمتری را روی مادربرد اشغال می‌کند. در نقطه مقابل، شما نمی‌توانید به سادگی پردازنده جدیدی را خریداری کرده و روی مادربرد خودتان نصب کنید که از معیاب سوکت سی پی یو BGA است . مضاف بر این تعمیر کامپیوتر در صورت خرابی پردازنده یا مادربرد BGA فرآیند پیچیده‌تری در مقایسه با کامپیوترهای مبتنی بر سوکت‌های PGA و LGA دارد و هزینه بالاتری هم دارد.
برای تعویض پردازنده های BGA به ماشین یا دستگاه BGA نیاز است که در زمان تعمیر هزینه زیادی روی دست خریدار می گذارد. همچنین در مواردی ممکن است به دلایلی چون گرمای زیاد اتصال BGA تضعیف شود که به هیت دادن یا گرم کردن پردازنده و مادربرد نیاز پیدا می کنید.
یک نمونه بسیار رایج از کاربرد BGA، کارت های گرافیک است. در کارت های گرافیک خبری از سوکت نیست و تراشه گرافیکی به روش BGA بر روی بُرد نصب شده است. به این ترتیب می توان گفت BGA در اصل سوکت محسوب نمی شود و امکان جداسازی آسان آن وجود ندارد.
در تعریفی دقیق تر BGA یک روش نصب دائمی تراشه یا پردازنده بر روی بُرد PCB از طریق لحیم کردن است. از آنجایی که خبری از امکان جداسازی وجود ندارد، BGA سوکت نیست. در طرف مقابل PGA و LGA سوکت بوده و امکان جداسازی پردازنده از مادربرد وجود دارد.
بر اساس آنچه که تا اینجا اشاره شد، انواع سوکت پردازنده از نظر نوع اتصال و همچنین مکانیزم ثابت شدن پردازنده به سه نوع BGA، LGA و PGA تقسیم می شوند که در اصل BGA سوکت نیست و یک روش دائمی محسوب می شود.
تکنیک‌های خنک‌سازی پردازنده روی سوکت
پردازنده و سوکت پردازنده معمولاً در پشت فن و هیت‌سینک آلومینیومی یا مسی قرار گرفته و از دید ما پنهان می‌شوند. به طور کلی تکنیک‌های دفع حرارت پردازنده به دو نوع Active Cooling و Passive Cooling تقسیم‌بندی می‌شوند. استفاده یا عدم استفاده از فن برای خنک‌سازی پردازنده، تفاوت اصلی این دو تکنیک را تشکیل می‌دهد.
در روش اکتیو کولینگ از فن یا مایع کولانت و پمپ (در نوع آبی) برای دفع گرما از پردازنده استفاده می شود اما در روش پسیو کولینگ فن یا پمپ و مایع در حال گردش وجود ندارد. البته روش خنک سازی پردازنده ارتباط مستقیمی با نوع سوکت پردازنده ندارد.
استفاده از فن در کولرهای اکتیو کولینگ چگالی جریان هوای عبوری از میان پره‌های هیت‌سینک را افزایش می‌دهد و به دفع موثر گرمای هیت‌سینک و در نهایت کاهش دمای پردازنده کمک می‌کند. به علاوه استفاده از این تکنیک موجب می‌شود تا بتوانیم هیت‌سینک کوچکتری را روی سوکت مادربرد نصب کنیم.
طبق آنچه که اشاره شد در روش Active Cooling از فن برای تسریع و بهبود دفع گرمای متساعد شده از پردازنده استفاده می شود. در کولرهای Active Cooling یک حرارت گیر یا هیت سینگ وظیفه جذب گرمای پردازنده را بر عهده دارد تا نهایتاً توسط فن گرمای آن دفع شده و پردازنده خنک شود.
استفاده از سیستم خنک کننده مایع راه‌کار نسبتاً جدیدتر و کارآمدتری برای دفع حرارت پردازنده محسوب می‌شود. این تکنیک بر توانایی بهتر مایعات در انتقال حرارت متکی است.
در واتر کولینگ ابتدا گرمای پردازنده توسط یک صفحه فلزی (عمدتاً مسی) جذب می شود که به آن کول پلیت هم گفته می شود. بر روی این صفحه مسی که داخل یک محفظه قرار دارد، آب یا مایع کولانت اسپری می شود تا گرمای آن را جذب کند. در نهایت مایع کولانت از طریق شیلنگ به رادیاتور منتقل می شود تا گرمای آن توسط شبکه رادیاتور جذب و توسط هوای فن ها دفع شود.
مزیت دیگر واترکولینگ نسبت به ایرکولینگ، بهره مندی از هوای تازه و خنک تر است. البته آنچه که اشاره شد تنها در صورت نصب رادیاتور در جلوی کیس امکان پذیر خواهد بود و نصب واتر کولینگ در سقف کیس موجب محروم ماندن آن از هوای تازه و خنک تر می شود.
تکنیک خنک‌سازی پسیو یا بدون فن که غالباً برای پردازنده‌های کم‌مصرف و نه چندان قدرتمند مورد استفاده قرار می‌گیرد، تنها از هیت‌سینک مسی یا آلومینیومی برای جذب گرما و دفع آن به واسطه گردش هوای محیط استفاده می کند. از آنجایی که در این روش فن وجود ندارد، هیچگونه آلودگی صوتی ایجاد نمی‌شود. اما از آنجایی که فن و گردش هوای زیادی وجود ندارد، دفع گرما به کندی صورت می گیرد یا ناچاراً از هیت سینک های بسیار بزرگ برای افزایش سطح تماس با هوا و دفع بهتر گرما استفاده می شود.
هر دو کولرهای اکتیو و پسیو بر روی انواع سوکت پردازنده قابل استفاده هستند اما باید به سازگاری خود کولر با مادربرد و همچنین توانایی آن در دفع گرمای پردازنده توجه شود.
بررسی سازگاری سوکت پردازنده و مادربرد
شرکت‌های سازنده مادربرد همواره فهرست پردازنده‌های مورد پشتیبانی توسط مادربرد را بر روی وب سایت خود اعلام می‌کنند، اما برای اطمینان از سازگاری پردازنده و مادربرد می‌توانیم فاکتورهایی همانند برند سازنده پردازنده، نوع سوکت مادربرد و سازگاری چیپست مادربرد با پردازنده را مورد بررسی قرار دهیم.
چیپست مهم ترین تراشه موجود بر روی مادربرد یا بُرد لپ تاپ است که مرکز کنترل ارتباطات و ترافیک داده‌ها در مادربرد محسوب می‌شود. به همین دلیل چیپست مادربرد نقش مهمی در سازگاری پردازنده و مادربرد ایفا می‌کند. برای نمونه ممکن است سوکت دو نسل مختلف از پردازنده های یک سازنده چون اینتل کاملاً یکسان باشد اما امکان نصب نسل جدیدتر بر روی مادربردهای قدیمی تر وجود نداشته باشد. این محدودیت ها غالباً مصنوعی و با هدف مجبور کردن خریدار به تهیه مادربردهای جدیدتر است.
مادربردهایی که از چند پردازنده به طور همزمان پشتیبانی می‌کنند
مادربردهای مورد استفاده در کامپیوترهای دسکتاپ یا معمولی تنها یک سوکت پردازنده دارند اما سیستم های سرور و ورک استیشن می توانند دو یا چند سوکت پردازنده داشته باشند.
اگرچه در نگاه اول به نظر می‌رسد که با به کارگیری همزمان دو پردازنده می‌توانیم دو برابر قدرت پردازشی بیشتری را در اختیار داشته باشیم، اما پشتیبانی همزمان از چند پردازنده چالش‌هایی در سطح سخت و افزار و نرم افزار دارد.
پلتفرم های با امکان استفاده از دو یا چند پردازنده عمدتاً بسیار گران قیمت هستند، از همین رو برای کاربران معمولی هیچ به صرفه نیستند. با این حال چنین پلتفرم هایی مزایایی چون قابلیت های ارتباطی بسیار بیشتر، تعداد بیشتری هسته پردازشی، تعداد بیشتری خط ارتباطی PCIe و پشتیبانی از حجم بالاتری حافظه RAM تحت پیکربندی چندکاناله دارند.
جمع‌بندی
در حالی که معمولاً سوکت پردازنده را نادیده می‌گیریم، نقش سوکت CPU در عملکرد صحیح پردازنده انکارناپذیر است. با این حال لازم نیست مستقیماً درگیر خود سوکت شویم و در زمان انتخاب پردازنده و مادربرد، به طور غیر مستقیم سوکت را هم انتخاب کرده ایم.
در طول زمان پردازنده‌های مختلفی به بازار عرضه شده‌اند. تفاوت این پردازنده‌ها از نظر مصرف انرژی، سرعت و … موجب شده تا انواع مختلفی از سوکت پردازنده های اینتل و AMD معرفی شوند. با این وجود تغییر سوکت پردازنده در هر نسل اتفاق نمی‌افتد. همچنین در مواردی هیچ گونه توجیه فنی برای تغییر سوکت وجود ندارد و صرفاً ناشی از سودجویی سازنده برای خانه تکانی در بازار سخت افزار است.
برای مثال سوکت پردازنده نسل ۱۲ و ۱۳ اینتل تفاوتی با یکدیگر ندارند و نسل سیزدهم پردازنده‌های اینتل نیز مانند نسل قبل خود روی سوکت LGA1700 نصب می‌شوند.
انواع سوکت Cpu برای برآورده ساختن نیاز پردازنده‌های مختلف طراحی شده‌اند و غالباً با ویژگی ها و نیازهای آنها ارتباط مستقیمی دارند. برای مثال سوکت LGA1200 که برای پردازنده‌های نسل ۱۰ و ۱۱ اینتل مورد استفاده قرار گرفت، به ۱۲۰۰ پین و سوکت LGA1700 به ۱۷۰۰ پین مجهز شده‌اند. افزایش تعداد پین ها در سوکت جدیدتر به افزایش قابلیت های ارتباطی پرسرعت تر و ساخت پردازنده های قوی تر با مصرف بیشتر کمک کرده یا دست کم در خدمت آن بوده است.
انواع سوکت پردازنده های اینتل و همچنین انواع سوکت پردازنده های Amd در طول زمان دستخوش تغییر شده و این تغییرات همواره ادامه داشته است. در حالی که اینتل مدت ها است که از سوکت نوع LGA استفاده می کند، مزایای این سوکت‌ها موجب شده تا Amd نیز استفاده از سوکت PGA را کنار گذاشته و سوکت‌های جدید AM5و SP5 را از نوع LGA طراحی کند.
سوالات متداول
سوکت CPU کجاست؟
سوکت سی پی یو بخشی از مادربرد محسوب می‌شود که وظیفه اتصال پردازنده به مادربرد و حفظ پردازنده روی مادربرد را بر عهده دارد. سوکت CPU معمولاً در پشت فن و هیت‌سینک قرار گرفته است.
آیا سوکت CPU مهم است؟
سوکت پردازنده یکی از مهم‌ترین بخش‌های مادربرد را تشکیل می‌دهد. بدون سوکت امکان اتصال پردازنده به مادربرد وجود ندارد. با این حال نیاز نیست مستقیم درگیر سوکت شوید و کافی است به نسل پردازنده توجه کنید.
تفاوت بین سوکت های LGA و PGA چیست؟
همانطور که در این مقاله عنوان شد، سوکت‌های PGA و LGA در چگونگی اتصال پردازنده به سوکت با یکدیگر تفاوت دارند. در سوکت LGA پین ها در سمت مادربرد قرار دارند اما در سوکت PGA پین ها بر روی خود پردازنده تعبیه شده اند.
آیا می‌توانیم هر پردازنده‌ای را روی مادربرد نصب کنیم؟
پاسخ این پرسش منفی است. امروزه پردازنده‌های مختلفی با شکل، اندازه، تعداد پین و دیگر ویژگی‌های متفاوت به بازار عرضه شده‌اند؛ بنابراین پیش از خرید مادربرد و پردازنده باید از سازگاری این دو قطعه اطمینان حاصل کنید. توجه داشته باشید که جا افتادن پردازنده روی مادربرد به تنهایی نشان دهنده سازگاری پردازنده و مادربرد نیست.