科普：LGA、PGA？ 从接口看CPU

AM5接口的AMD Ryzen 7000系列处理器推出后，意味着所有处理器都转向了LGA接口。 AM4，最后一代PGA接口告别了，PGA已经没有了发展的可能。 可能有人会有疑问，这些术语都是LGA和PGA，它们是什么意思呢？

别着急，今天我们就通过这些接口插槽来看看CPU吧！

什么是PGA？

在CPU插座发明之前，CPU是直接焊接在主板上的。 因为早期的计算机还没有普及，CPU的种类也很少，所以基本上没有什么问题。 后来CPU开始变得更加多样化，DIY也越来越流行。 为了方便CPU的拆卸和更换，CPU插座应运而生。

所谓PGA其实是缩写，全称是Pin Grid Array，即引脚网格阵列。 PGA封装一般将集成电路（IC）焊接在电路板上，电路板的另一面是呈方形阵列排列的引脚。 这些引脚可以插入或焊接到其他电路板上相应的插座中，适用于需要频繁插拔的场合。 其实PGA和LGA都是以插座的形式安装的，只不过我们习惯简称为PGA。

通常，PGA 引脚的间距为 1/10 英寸或 2.54 毫米。 早期的Intel处理器采用了PGA封装（前2款），后期的4款处理器则采用了基于PGA技术开发的FC-PGA（逆芯片PGA）封装，但仍然属于PGA范畴。

什么是地方政府区域？

那么，什么是LGA？ LGA的全称是Land grid array，即平面栅格阵列封装，是一种集成电路的表面贴装技术。 其特点是其引脚位于插座上而不是集成电路上。 LGA 封装中的芯片可以连接到印刷电路板 (PCB) 或直接焊接到电路板上。 与集成电路上传统的管脚封装方法相比，可以减少管脚损坏的问题，并且可以增加管脚的数量。

事实上，早在 1996 年，MIPS 和 HP PA-8000 处理器就已经使用了 LGA 封装，但 Intel 到 2004 年才开始使用 4() 处理器。如今所有 D 和 Core 2 Duo 甚至所有 Intel 桌面处理器都使用LGA封装。 从2006年第一季度开始，英特尔开始在服务器领域采用LGA封装。 AMD过去在服务器和高性能领域只使用LGA封装（如G34、LGA 1944），直到现在新一代Ryzen 7000系列已经改用LGA（AM5）。

老虎机的演变

如果我们把处理器和普通芯片“同等”对待，你会发现无论是PGA还是LGA，都只是一种方便替换的插座接口方式。 与许多其他芯片相比，插装方式多为焊接形式且不可更换（或需要专业工具），如双列直插式封装、单列直插式封装（SIP）、锯齿形直插式封装等。线封装（ZIP）、球栅阵列封装（BGA）等。

之所以需要更换CPU，是为了方便用户或者厂家升级更换处理器。 从电气特性和安全性的角度来看，BGA方式实际上是一个非常好的选择——但它不具备方便更换的特点。

PGA接口的出现极大地方便了更换处理器的工作。 LGA的出现是为了更大程度地降低维护成本——引脚从处理器侧面改为主板。 别看这个小小的变化。 PGA的管脚容易断，且间距大。 另一方面，LGA具有出色的“扩展性”，而PGA则不容易容纳更多的接触点。 这些点要么是电源，要么是信号。 随着处理器的复杂度越来越高，PGA显然不如LGA。

当然，无论是PGA还是LGA接口，在安装处理器时，如何固定是很有讲究的。 为此，针对不同的接口也有不同的固定方法。 在PGA接口上，插座是零插拔力插座，即ZIF（）。 它使用杠杆允许用户拉起或推开插座。 此时，插座内的弹簧触点会分离，然后将PGA接口的处理器对准并放下，然后将拉杆拉回到原来的卡主处。 当插座“就位”时，触点闭合并“夹住”处理器的引脚，将其固定。

在LGA接口上，其实也差不多，只不过是通过紧固顶盖来固定，少了弹簧触点。

你唱完我就上舞台

1—3

1989年，Intel最著名的80486处理器登场，搭配的是1个插槽。 此时，处理器只有169个引脚。 与Intel触点最多的R4插座（2066个触点）相比，几乎相差了12倍！ 1也是Intel第一个标准化处理器插槽。 以此为基础，1发展到了3。这期间CPU一直是80486的型号，当然​​也分为80486 SX/DX/DX2/DX4，甚至还有不同规格的80486。 针数也从169个升级到237个。

4—5

4到5期间，Intel推出了一款名牌处理器，就是通俗意义上的80586（其实没有这个名字）。 同期，AMD还在5上推出了AMD K5处理器——虽然性能还是比前一款差一些。 在4号接口上，处理器的针脚数量为273个，而在5号接口上，则增加到了320个针脚。 当然，不同接口下的处理器型号和性能也在发生变化。

7

1994年正式推出的7号极其经典。 Intel MMX是一款基于7接口的处理器产品。 也正是在这个时期，个人电脑在中国开始流行。 这一时期最经典的Intel 430TX芯片组主板+MMX或AMD K6-2几乎是“标配”组合。

而且，由于7接口不受专利壁垒限制，第三方处理器异军突起，包括Cyrix、AMD、IDT、Rise等处理器都在使用7。这也让Intel“痛苦不已”，推出了非常违反直觉的Slot 1接口，这让不少处理器厂商以专利壁垒的形式退出赛道。

不过，7接口的生命并没有随着Intel家族的更迭而结束。 相反，在AMD的“大力支持”下，7一直存活到2000年——AMD不断推出该接口的处理器，其中包括大名鼎鼎的K6-2+和K6-3。

超级7

1998年是AMD的辉煌时代，AMD K6-2大放异彩。 这也是AMD第一次有与Intel处理器直接竞争的经典产品。 到目前为止，AMD 的处理器一直使用英特尔的插槽，7 是 AMD 最后获得合法许可的处理器。 Intel一度希望通过暂停7的开发，转向Slot 1，让其他厂商无路可走。 在此期间，不少处理器厂商倒下。 不过AMD坚持了下来，并根据需要将7升级为Super 7——配备 FSB（前端总线），而在7接口上，最高只能支持83MHz FSB。 而且Super 7还提供了对AGP总线的支持，这是Super 7接口所不具备的。

另外，Super 7还向下兼容7，这意味着在具有Super 7接口的主板上可以使用7处理器，但采用Super 7规格的处理器无法在7主板上全速运行（受到前端总线的限制）。

特殊时期的产物

插槽1

Slot 1是Intel于1997年推出的处理器插槽，采用P6 GTL+总线协议。 它有242个引脚，当时与Intel 2一起推出。 Slot 1并不是一个明智的技术产品，或者说更多的是用专利壁垒来限制竞争对手的商业方式——Intel当时声称二级缓存不能放在7接口处理器中，必须在物理上进行改变都是为了满足这个设计要求而设计的。 然而不久之后，Intel推出了370接口。 在370 300A处理器上，128KB二级缓存赫然列出。 而且，这个金手指的设计其实不可能有太大的发展空间。 处理器越复杂，需要的引脚就越多，金手指插槽的物理尺寸限制无法无限扩展。 最终，370接口全面取代了Slot 1接口，因为Slot 1的设计传输速率达到了极限。

插槽A

Intel的Slot 1无疑挡住了大多数人的前进道路，但AMD是个例外。 你有1号位，我有A号位！ 而且，Slot A接口下的处理器是史上首款达到1GHz的处理器产品！ 与Super 7相比，Slot A具有更高的总线速度，支持的处理器采用最初由DEC为Alpha处理器开发的EV6总线协议（用于服务器）。 其技术规格在当时是非常先进的。 。

有趣的是，Slot A接口几乎与Slot 1的外观发生了180度的转变，这使得主板制造商可以从现有市场购买所需的连接器。 当然，虽然物理形态非常接近，但是每个引脚（金手指）却有着完全不同的物理定义。

370

上文提到，Intel转用Slot 1接口后不久，就推出了370接口的处理器，原本是面向OEM市场和低端市场的。 很快，这个接口取代了Slot 1，并在相当长的一段时间内成为主流处理器接口。 所谓370是指它的引脚达到了370个，进一步提高了密度。 有趣的是，处理器接口和Slot 1是可以转换的——也就是说，具有Slot 1接口的主板可以通过转接卡安装370接口的部分处理。 处理器，毕竟使用英特尔芯片组已经有一段时间了。 在370接口处理器中，最著名的是Intel 3/3S，其性能甚至超过了一些早期的Intel 4处理器。

A

从Slot 1/Slot A到370/A阶段，Intel和AMD的双雄局面正式形成。 为了应对Slot 1到370的变化，AMD在Slot A接口之后又推出了A接口，即462接口。 A接口有462个管脚，密度进一步提高。 主要支持K7到XP 3200+处理器，包括历史上非常著名的XP、Duron处理器，都是基于A接口的产品。 最重要的是，这一时期AMD的处理器性能普遍优于同级别Intel处理器10%以上——史上最失败的处理器Intel 4被拖了后腿。

423—478

英特尔一路犯错一直到423接口。 423的出现是配合4处理器的推出，引脚数量达到了423个，目的是为了RDRAM内存数据交互和处理器频率提升而设计。 但很快英特尔就发现了一个致命的错误。 酷睿4处理器原本是为了高频而设计的，但由于设计问题，频率无法超过2GHz。 很快，它就被478接口的产品所取代——那些购买423接口产品的人非常痛苦，因为他们升级的价格是全面替换，而不是逐步升级。

478是为了取代423而诞生的，前期并不是很顺利。 最早的478接口主板由于设计问题无法支持前端总线，直到中期才完成，终于支持前端总线。 而且，478接口时期也是Intel历史上非常黑暗的时期。 该接口下的4个处理器性能极差。 超高管线、超高主频4处理器的性能其实很弱，尤其是酷睿4处理器。 性能低、功耗高、发热严重。 2004年，当LGA 775取代478时，Intel迎来了曙光。

754—939

2003年9月，AMD发布了754接口平台，支持64位和处理器的使用。 这也是第一个支持64位处理器的接口平台。 与后来发布的939接口平台相比，它实际上是一个“残缺不全的身体”。 具体来说，它支持单通道内存，总线带宽只有9.6GB/s，这也限制了这个平台的性能。 因此，754接口的寿命并不长。

2004年6月，距离754推出不到一年，AMD就发布了939接口平台，可以支持754无法提供的双通道内存规格，而且总线带宽也更大。 但你觉得939寿命长吗？ 答案是否定的，仅仅过了不到两年，也就是2005年5月，939就很快被AM2接口取代了。

新一代LGA VS PGA性能大赛

到目前为止，除了Slot 1和Slot A接口外，所有处理器均采用PGA设计。 2004年，Intel推出了更先进的LGA平台，即LGA 775平台。 争夺正式开始——如果以AMD的AM5为截止，这场“争夺”已经持续了18年。

LGA 775

LGA 775于2004年7月发布，最初命名为T。这是第一个采用LGA方式的接口平台。 不过，在此期间，英特尔处理器的性能依然“令人叹为观止”。 4、D，部分核心（D）的性能难以让消费者满意。 直到划时代的酷睿2双核处理器的诞生，英特尔才重新回到了性能巅峰。 。

有趣的是，LGA 775接口平台也是最后一款采用第三方芯片组的产品。 在此期间，Intel除了自家的芯片组产品外，还推出了一系列支持LGA 775接口平台的芯片组产品。 SIS还有/656/ 656FX/661FX/662/670/671FX产品，VIA也有VIA PM800//PT894/PT894 Pro产品。 最有趣的是，刚刚被AMD收购的ATI也推出了200款支持Intel处理器的IE和RD600芯片组产品。 此后，无论是Intel还是AMD，都不再有第三方芯片组产品，这两家厂商形成了事实上的平台垄断。

LGA 1156—LGA 1151

LGA 775接口平台的Core 2 Duo一经发布就让Intel重新回到了巅峰。 自然，Intel希望利用这一优势来稳定自己的霸主地位，LGA 1366和LGA 1156由此诞生。 LGA 1366接口平台产品性能极其强大，但多用于服务器和工作站上。 对于普通用户来说，LGA 1156更适合。 在LGA 1156接口平台上，首次取消了南北桥设计，即整合了北桥功能。 处理器中，南桥演变为PCH芯片，即单芯片架构，这种模式至今仍在使用。 后来的LGA 1155又达到了一个新的高度。 著名的Sandy架构处理器至今仍有一些老用户在使用，可见其性能的强大。

2013年，昙花一现的LGA 1150诞生了。 尤其是与后来者的LGA 1151接口平台相比，其寿命只有两年，很快就被取代了。 LGA 1151接口平台于2023年推出，从Lake到Lake，LGA 1151接口平台已经经历了四代Intel处理器，甚至最早的100系列芯片组也可以从第六代处理器到第六代处理器进行“破解和修改”。第一个九代处理器，5年后。

AM2—AM3+

当Intel LGA接口平台向前推进时，AMD却遇到了麻烦。 2006年，AMD推出了940针的AM2接口平台（从数量上来说只比939多了1针）。 配套架构系列 与Intel同时代产品相比，处理器性能始终差强人意。 也正是在这个时期，英特尔的处理器因为领先优势，各代之间的性能差距很小——因为这足以压制AMD平台产品。

为了保持竞争力，AMD的AM2到AM3一直保持着良好的兼容性，因此设计也相当奇特。 比如AM3接口平台，主板接口有941针，但处理器有938针。 如此独特又怪异的设计，应该是历史上绝无仅有的。 在AM2和AM3接口平台之间，还有一个过渡性的AM2+用于平滑过渡，但其存在时间极短。 它基于AM2接口平台，并增加了对3.0总线的支持，但它也无法使用DDR3，很快就会被淘汰。

AM3+方面，主板底座针脚数量为942个，处理器针脚数量为938个，以保持与AM3接口处理器的兼容性。 它提供了AM3接口平台所没有的3.1总线，DDR3内存规格和供电效率都得到了显着提升。 然而，此时AMD处理器仍然难以与英特尔同时代产品竞争。 可以说，这段时期也是AMD历史上最困难的时期。

上午 4 点

什么叫兴高采烈？ AM 4接口平台完美地说明了这一点。 早期的AM 4平台几乎以APU为主，代号Ridge的APU产品集成了很多功能来吸引用户。 2023年发布的AM 4拥有1331个引脚，大大增加了其可扩展性。 到了2023年，压抑已久的AMD终于爆发了——Ryzen在此时横空出世，这让AMD再次拥有了与英特尔竞争的资本。 时至今日，AM 4已经跨越了四代产品。 从 Zen 到 Zen3 微架构的锐龙处理器与英特尔同时代产品进行了比较。 同时，它保持了出色的兼容性，即使是老旧的AM 4接口平台芯片组主板也能为新处理器提供良好的兼容性支持。 可以说AM 4接口平台功不可没。

LGA 1200—LGA 1700

现在LGA 1200接口平台的推出无疑是一个过渡性产品，其配套处理器的性能并不尽如人意。 2023年5月发布，2023年将被LGA 1700取代。顶部无法取代LGA 1151，底部无法与LGA 1700平滑过渡。LGA 1200接口平台虽然支持10代、11代酷睿处理器，但也只是一个短暂的存在。

LGA 1700接口平台无疑是英特尔的翻身之作——大小核设计、支持DDR5内存规格的第12代酷睿处理器终于迎头赶上了，性能得到了大幅提升。 但正因为如此，其电压和信号的设计较为复杂。 定义相关规范的更多引脚势在必行。 这也是LGA 1700的触点数量一下子增加了500个的根本原因。

LGA AM5

Intel和AMD一直呈现螺旋式的技术竞争，但在接口方面，AMD最终从PGA转向了LGA。

可以说AM4已经是PGA方式的天花板了。 该处理器的引脚多达1331个，想要扩大面积和增加引脚数量确实很困难。 要知道新一代锐龙7000系列处理器的触点数量多达1718个。 继续使用PGA模式无疑是非常困难的（除非处理器面积继续增大），无论是安装还是后期维护都很难实现。 ，所以AM5接口平台必须是专用的。 之所以需要这么多触点，是因为Ryzen 7000系列处理器不仅需要提供DDR5的支持，还需要提供PCI-E 5.0的支持，这么多的信号定义、电源定义，反正也是一个AM4接口平台的1331个引脚无法支持，这也是AMD最终转向LGA的根本原因。

从技术角度来看，LGA确实比PGA更好，因为它可以在有限的面积内容纳更多的触点，而PGA的引脚间距无法不断减小。 而且在维修方面，更换处理器底座的技术难度远低于修复处理器引脚的难度。

如果不考虑替换升级的可能性，BGA才是最终的“王道”。 例如苹果的处理器产品目前无一例外地采用了BGA，可以充分保证足够的电气特性和稳定性。 失败的几率也是最低的。 但对于大多数人（包括我）来说，可更换、可升级的处理器是必须的。 显然，在可预见的未来相当长一段时间内，LGA将是唯一的选择。

好了，今天的主题就讲到这里吧，不管如何，能帮到你我就很开心了，如果您觉得这篇文章写得不错，欢迎点赞和分享给身边的朋友。

kanqiu普通

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