Виды и различия сокетов процессоров
Содержание
Содержание
Тип сокета — это важнейшая характеристика процессора и материнской платы. Если опытный пользователь слышит такие названия, как сокет 462, 775, 1155 или AM4, то сразу понимает, о ПК из какого времени идет речь. Давайте разберемся в различиях современных сокетов под процессоры Intel и AMD, а заодно вспомним историю их развития: от первых персональных компьютеров и до наших дней.
Сокет (англ. «socket» — «разъём») — это разъем на материнской плате, в который устанавливается процессор. Сокет является важнейшей характеристикой компьютера, определяя список совместимых чипсетов, процессоров, материнских плат и систем охлаждения, которые можно установить на него.
Сокеты отличаются числом контактов, которое обычно растет вместе с мощностью и сложностью процессоров. Часть контактов используется для питания процессора, а часть — для работы самого процессора, шины PCI Express, ОЗУ и т. д. Для каждого сокета существует уникальная распиновка контактов, выглядит она примерно так.
Распиновка контактов сокета Intel LGA 1151
Сокет определяет и срок службы вашего ПК. Например, покупая сейчас ПК на сокете LGA1151, с процессором Core i5-9400F и материнской платой GIGABYTE B365M D2V, вы должны понимать, что новых процессоров под этот сокет выходить не будет, и оптимальный максимум на который вы можете рассчитывать при апгрейде, — это процессор Core i7-8700K или Core i9-9900K.
Для того, чтобы понять плюсы и минусы различных сокетов, а также нюансы их использования, стоит вспомнить, с чего все начиналось на заре зарождения персональных компьютеров. Давайте освежим в памяти самые распространенные сокеты на рынке ПК в хронологическом порядке. Серверных сокетов касаться не будем из-за их малого распространения.
Сокеты 1980-х и 1990-х годов
Процессоры первых ПК, такие как Intel 8086 и 8088, устанавливались в простейшие разъемы PIN DIP.
Следующее поколение — Intel 80186, 80286, 80386 — устанавливались в разъемы CLCC, PLCC. Зачастую процессоры Intel 80386 припаивались к плате, как некоторые процессоры современных ноутбуков.
И только некоторые процессоры 80386 стали использовать сокет 80386 со 132 контактами, который уже похож на современные сокеты.
Процессоры 80486 в 1989-1994 годах устанавливались аж в четыре типа сокетов: сокеты 1, 2, 3 и 5 с 169, 238, 237 и 238 контактами соотвественно. В сокет 5 можно было установить процессоры AMD K5 и Cyrix/IBM/TI M1/6×86.
На этих сокетах появился известный многим рычажок фиксации, который до сих пор используется на сокетах AM4. Называется такой тип фиксации ZIF (от англ. «Zero Insertion Force» — «нулевое усилие вставки»).
Для установки в такой сокет процессора вы должны чуть отогнуть рычажок, чтобы вывести его из зацепа и приподнять на 90 градусов. При этом откроются контактные площадки, в которые процессор должен провалиться под своим весом, без усилия. После этого рычажок опускается на место и контактные площадки зажимают ножки процессора.
В 1993 году первые процессоры Pentium потребовали новый сокет 4 с 273 контактами. Обновленный сокет 7 появился в 1995 году. В нем уже был 321 контакт, но эти сокеты больше интересны тем, что в них было возможно установить процессоры AMD K6 и Cyrix/IBM/TI 6x86L, а потом и новые процессоры Pentium MMX.
AMD продолжило развитие сокета 7, выпустив сокет Super Socket 7, который поддерживал шину в 100 МГц и процессоры AMD K6-2, AMD K6-III, AMD K6-2+/K6-III+, Cyrix MII/6x86MX.
В 1997 году появляется новый разъем щелевого типа Slot 1 предназначенный для установки новых процессоров Pentium II и Celeron, выпущенных в формате картриджей SECC и SECC2, а потом и на полностью открытой печатной плате — SEPP.
Разъем поддерживал и ранние Pentium III, но имел недостатки в виде ненадежной фиксации, и уже в 1998 году на рынке появляется знакомый многим сокет 370. Начиная с него, Intel стала указывать в названии сокета количество контактов.
Что интересно, Slot 1 и сокет 370 с точки зрения электрики были очень похожи, что позволило выпустить переходники — слоткеты (англ. Slotket от slot и socket), которые позволяли использовать новые процессоры сокета 370 на старых материнских платах Slot 1.
AMD скопировало разъем Slot 1, выпустив Slot A в 1999 году. Но совместим он был только механически, а не электрически. Slot A поддерживал первые процессоры Athlon на ядре K7, выпущенные в формате SECC.
Сокеты 2000-х годов
В 2000 году появляются процессоры Pentium 4, которые вначале используют сокет 423, а затем — сокет 478.
У AMD в это время появляется сокет A или, как его еще называли, сокет 462, поддерживающий процессоры Athlon, Athlon XP, Sempron и Duron на разных ядрах.
В 2004 году Intel выпускает сокет совершенно нового типа под названием сокет T или LGA 775. Ножки с процессора переместились в сокет на материнской плате, и теперь изготавливались в виде пружинных контактов.
Сокеты типа LGA имеют важные преимущества над старыми сокетами PGA:
Даже используя современные сокеты PGA, такие как AM4, вы должны быть крайне осторожны при снятии системы охлаждения. Густая, а особенно прикипевшая термопаста «приклеивает» радиатор к процессору и при снятии радиатора процессор может выскочить из сокета, помяв ножки.
Чтобы этого не произошло, производители рекомендуют разогреть радиатор перед снятием и сделать им несколько движений в горизонтальном (к материнской плате) направлении.
Но и у сокетов PGA есть свои преимущества:
Intel продолжила выпускать сокеты LGA и дальше. В 2008 году LGA 775 сменили LGA 1366 для высокопроизводительных систем. В 2009 году — LGA 1156 для настольных систем. Крепежные отверстия под систему охлаждения LGA 1156 совпадают и с современными сокетами Intel. Вы сможете установить на современную систему LGA 1200 старый качественный кулер, если он у вас есть.
А у AMD в 2003 году выходит сокет 754 для процессоров Athlon 64, затем, в 2004 году, — сокет 939. В 2006 году выходит сокет AM2, а в 2007 году — AM2+. В 2009 году выходит сокет AM3 с поддержкой памяти DDR3. А в 2011 году выходит сокет AM3+ с поддержкой процессоров Bulldozer. Платы и процессоры под этот сокет продаются и сейчас.
Эти сокеты отличало поступательное эволюционное развитие, что отражалось в расширенной обратной совместимости процессоров. Например, процессор под сокет AM3, Phenom II X4 925, можно установить в материнскую плату AM2+, и даже в AM3+!
Такая широкая возможность совместимости давала пользователям очень широкие возможности апгрейда и принесла компании AMD дивиденды в виде преданности пользователей.
Сокеты 2010-х годов
В 2011-2014 годах AMD выпускает сокеты FM1, FM2 и FM2+ для процессоров Athlon и APU серий A8, A6 и А4. В 2014 году выходит сокет AM1 для недорогих и энергоэффективных процессоров Kabini.
У Intel в 2011 году выходит сокет LGA 1155 или H2. Сокет оказался очень удачным и популярным. Для высокопроизводительных систем был выпущен сокет LGA 2011 или R.
В 2013 году Intel выпускает сокет LGA 1150 или H3. В 2014 году для высокопроизводительных систем выходит LGA 2011-3 или R3. А в 2015 году выходит сокет LGA 1151 или H4. Процессоры и платы под этот сокет продаются и сейчас.
Зачастую сокет 1151 обозначается сейчас как «1151 v2» или «1151 rev 2», но на самом деле официально никакой второй ревизии этого сокета нет, а совместимость определяется лишь материнской платой.
Энтузиасты, модифицируя BIOS материнских плат с чипсетом 100 или 200 серии, запускают на них процессоры Coffee Lake (иногда требуется выполнить «пинмод» — замыкание определенных контактных площадок на процессоре).
Особо впечатляющим выглядит запуск и разгон процессора Coffee Lake Refresh Core i9-9900K на устаревшей материнской плате с чипсетом Z170.
Самые актуальные сокеты
Ну вот мы и подошли к самым актуальным на сегодняшний момент сокетам. У Intel это сокет LGA 1200, выпущенный во втором квартале 2020 года. По сути, это модифицированный сокет LGA 1151 с 49 дополнительными контактами для улучшения питания и поддержки новых функций ввода-вывода.
На 2021 год уже запланирован выход новых процессоров Alder Lake-S и нового сокета LGA 1700.
А вот у AMD актуальным является сокет AM4, выпущенный в 2017 году. Это стандартный PGA-ZIF сокет с 1331 контактом, но интересен он тем, что уже стал долгожителем. Первые процессоры под этот сокет — APU 7-ого поколения и Athlon X4 950 на архитектуре AMD Excavator.
А в 2017 году появляются популярнейшие процессоры Zen, совершившие рывок в количестве ядер и потоков у бюджетных процессоров. В 2018 году под сокет AM4 выходят процессоры Zen+, а в 2019 — Zen 2. И остается буквально месяц до анонса процессоров архитектуры Zen 3, которые также будут использовать сокет AM4.
Серьезный минус сокета AM4 — изменение расстояний между отверстиями под СО, что сразу сделало несоместимым с ним огромное число дорогих кулеров. При этом расстояние между пластиковыми зубцами осталось прежним и на него можно поставить стандартное крепление даже от сокета 754.
Следующее поколение процессоров будет использовать память DDR5 и, скорее всего, потребует нового сокета.
Заключение
Как видите, сокеты за 40 лет прошли огромный путь, постоянно видоизменяясь и увеличив количество контактов в 30 раз. Некоторые сокеты остаются актуальны очень короткое время и не пользуются особой популярностью. А некоторые — становятся долгожителями, как, к примеру, сокет LGA 775 или AM4.
Лихая тройка. Тестирование AMD Socket AM3
Появление AMD Phenom II прошло довольно спокойно. Да, старшие версии процессоров приблизились по производительности к младшим Intel Core i7, но взобраться на вершину олимпа, увы, не получилось. Но для нас, как пользователей, Phenom II весьма интересен. Стоит он недорого, новой материнской платы не требует, и вообще тут есть платформа Dragon, объединяющая чипсет AMD 790FX, процессор Phenom II и видеокарту Radeon. А это ведь, на минуточку, стопроцентно работающая система. У Intel такого нет, и конфигурацию под Core i7 приходится подбирать на свой страх и риск.
Насколько слаженно работает AMD Dragon, что может дать Socket AM3 и каков разгонный потенциал новых Phenom II — мы и проверим.
Немного теории
В прошлом номере мы подробно описали новые процессоры и провели многочисленные тесты. Как вы помните, главная особенность Phenom II — переход на 45-нм техпроцесс. Отсюда больше транзисторов, меньше площадь и выше тактовая частота. Архитектура Stars (K10) практически не изменилась — только косметический ремонт. А вот контроллер памяти AMD поставила новый, и ее процессоры наконец-то подружились с DDR3. Только для работы с ней необходим Socket AM3.
Хотя AMD и обещала нам безболезненный переход на новую платформу — на деле все оказалось иначе. Для тестов нового Socket AM3 мы взяли топовую материнскую плату MSI 790FX-GD70. И наш тестовый Phenom II X4 920 не подошел. Несмотря на то, что он оснащен контроллером на DDR3, новый сокет рассчитан на 938 ножек, в то время как у нашего экземпляра их было 940. Конечно, проблему можно было решить при помощи ножниц, но мы пошли другим путем — достали Phenom II X4 810.
Странно, но из-за лишних ножек линейка под Socket AM3 фактически лишилась топовых представителей. К примеру, в небытие пока что ушли Phenom II 920/940 BE. Теперь самый быстрый процессор — Phenom II X4 910. Работает он на частоте в 2,6 ГГц и несет на борту 6 Мб кэш-памяти третьего уровня. Наш Phenom II X4 810 отличается от него не сильно: скорость та же, только объем L3 снизили до 4 Мб. Как видите, AMD опять откатилась на низкие частоты, да еще и убрала серию Black Edition с разблокированным множителем. Конечно, в будущем все это появится, но все равно как-то непонятно.
С контроллером памяти все тоже не очень гладко. Официально он поддерживает частоту лишь до 1333 МГц, но некоторые материнские платы позволяют увеличивать множитель. Правда, и тут есть ограничения: AMD не обещает стабильной работы в двухканальном режиме.
| Таблица 1 | |||||||||||||||||||||||||||
|
Полет дракона
Так как сегодня мы собираем AMD Dragon, то к процессору и материнской памяти также добавилась двойная видеокарта Sapphire Radeon HD 4870 X2. Для проверки новых возможностей выбрали пару планок DDR3 Corsair CM3X1024-1800C7DIN объемом по 1 Гб и с крейсерской скоростью в 1800 МГц. Естественно, тестировалась память как на максимальных частотах, так и в родном режиме Phenom II — 1333 МГц.
Компания MSI поддалась общим паническим настроениям и решила внести свою лепту в дело спасения природы от вредного воздействия человека: материнская плата 790FX-GD70 может работать в энергосберегающем «зеленом» режиме. Производительность от этого, конечно, снижается. Зато и счета за электричество уменьшаются.
Отдельно стоит рассказать о материнской плате MSI 790FX-GD70. Дизайн ее продуман до мелочей: карта оснащена четырьмя слотами PCIe x16, расстояния между ними достаточно для установки мощных видеокарт с охлаждением на пару слотов. Правда, в жертву ради такой красоты пришлось принести простые PCI — их всего два, да еще один PCIe x1. Удобно MSI расставила порты SATA II: всего два из них находятся в привычном месте, еще шесть разместили под прямым углом к плате. Для тех, кто предпочитает открытые системы, MSI приготовила целый ряд кнопок. И не только для выключения и перезагрузки, но и для автоматического разгона, сброса CMOS и включения технологии Green Power. После нажатия последней материнская плата начинает экономить электроэнергию всеми возможными способами. При этом специальная утилита еще и показывает, сколько ватт вам удалось сберечь. Посередине платы установлен модуль отображения POST-кодов, отследить ошибки в работе — легко.
К охлаждению в MSI отнеслись тоже серьезно. Благодаря грамотному расположению контактов разработчикам удалось поставить на северный мост один большой алюминиевый радиатор. Под него же поместили и элементы питания. Также с него рассеивается тепло от южного моста.
Отдельно надо сказать про разгон платы. Возможности BIOS вполне стандартны: открыт доступ к частоте FSB, память привычно выставляется соотношением. Но куда интереснее разгон в реальном времени. На краю платы есть отдельный регулятор. Операция крайне проста: нажимаете кнопку OC Gear, поворачиваете ручку, проверяете стабильность, еще одно нажатие на клавишу для подтверждения — и настройки сохраняются. Шаг изменения частоты настраивается отдельно через BIOS.
В противовес новой платформе мы взяли систему с Intel Core i7 920. В основу легла материнская плата MSI X58 PRO на базе чипсета Intel X58.
Список тестов у нас получился довольно большим. Особое внимание мы уделили скорости работы памяти и процессоров. Для этого мы установили Everest и программу SuperPi. Для оценки общей производительности системы использовался синтетический тест PCMark05. Понятно, что игры нас интересовали не меньше, поэтому платформы прошли проверку Crysis. Дабы не упираться в видеокарту, настройки мы выставили максимальные, а вот сглаживание и фильтрацию отключили, да и разрешение выбрали 1280х1024.
| Таблица 2 | |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
Под огнем
Из-за лишних ножек на процессоре линейка AMD под Socket AM3 лишается самых быстрых представителей семейства Phenom II. Правда, если очень-очень хочется, можно рискнуть и две лишние ноги от любимого процессора аккуратно откусить кусачками. Работать все после этого будет идеально.
Тесты оказались крайне занимательными. С новой памятью процессор раскрылся — даже младшая модель по сравнению со своими предшественниками стала работать значительно быстрее. Процессор отлично справляется как с играми, так и с программами. Но все равно, ограничение контроллера на частоту памяти до 1333 МГц удручает. Получается, AMD просто отсекла быстрые модули. Конечно, через BIOS мы подняли частоту, но с родными 1800 МГц процессор не заработал. Потолок — 1600 МГц. Это не очень критично, дополнительная скорость памяти не сильно влияет на скорость в играх, но все равно неприятно. Да и отказ от двухканального режима не радует.
Отдельно расскажем про разгон на материнской плате MSI 790FX-GD70. Мы честно пытались работать с шиной в реальном времени из-под Windows, но не получилось. Все утилиты слишком медленно реагируют на изменения FSB, что затягивает процесс. К тому же чипсет в это время не контролирует скорость памяти… в общем, привычный BIOS оказался куда удобнее. А вот автоматический разгон понравился: после нескольких перезагрузок MSI 790FX-GD70 самостоятельно выбрала настройки и вывела процессор на 2,9 ГГц. Но это был не предел для Phenom II X4 810.
К сожалению, слухи о 3,4 ГГц не оправдались. Даже с напряжением в 1,5 В система не запустилась. Заработала она только на 3,2 ГГц — причем никакой речи о стабильности в этом режиме даже не идет. Так что пришлось нам снизить планку до 3 ГГц, что тоже неплохо.
После разгона Phenom II X4 810 серьезно прибавил в играх — Crysis стал быстрее на шесть кадров в секунду. Соответственно, увеличились показатели в других тестах, прибавка в 15-20% — хороший результат.
К несчастью для AMD, противник в лице Intel Core i7 920 оказался проворнее. Двухканальную память держит без проблем. Рабочие частоты DDR3 в 1800 МГц — не вопрос. Да и по тестам он значительно быстрее Phenom II X4 810. Даже от разогнанного противника Core i7 920 отрывается на 20-50%.
| Таблица 3 | |||||||||||||||||||||||||||||
|
Как показали тесты, переход на Socket AM3 не так уж и прост. Особенно жалко тех, кто купил первые версии Phenom II, для них путь к DDR3 закрыт. Плюс в ходе тестирования выявились проблемы с контроллером памяти. Он не принимает быстрые планки и отказывается работать в двухканальном режиме.
В защиту новых процессоров AMD надо сказать, что платформа Dragon действительно эффективна. Работало все без проблем. Да и обходится она значительно дешевле. Материнские платы под AM3 начинаются с 5500 руб., в то время как чипсеты на Intel X58 стоят от 7500 руб. Да и младший Core i7 920 обойдется вам в 10 000 руб. против 8000 руб. за Phenom II X4 810. В итоге разница в цене — целых 4000 рублей.
Конечно, в будущем AMD выпустит более быстрые процессоры, появятся модели на 3 ГГц и с разблокированными множителями. Да и ситуацию с памятью должны поправить. Но если хочется максимум производительности сегодня, то ваш выбор — Intel Core i7.