Библиотека Интернет Индустрии I2R.ru

Товарищи знатоки компьютерных железок, вот вы мне все время вопросы задаете, а чем я хуже? Давайте я вам пару вопросов задам. Вопрос первый: можно ли кулер для Socket 370 использовать в связке с Socket A? Вопрос второй: существует ли процессор в корпусе OLGA, имеющий разъем SC242, и подойдет ли к нему кулер для S.E.P.P.? Если вы сможете ответить на оба, купите себе медаль и с гордостью ее носите: вы - действительно знающий человек с хорошей памятью.

Я же, например, уже давно запутался во всех этих сокетах, слотах, S.E.C.C., S.E.P.P. и прочих неудобоваримых аббревиатурах. И дабы облегчить жизнь себе, а заодно и вам, попробую с помощью этой статьи расставить все точки над i, над ё и, по возможности, над другими буквами, построив наконец все виды процессорных разъемов и форм-факторов в одну шеренгу. Попытаемся разобраться, какой процессор под какой разъем выполнен и какой ему нужен кулер. (Процессоры фирмы Cyrix я рассматривать не буду, но не потому, что это плохие процессоры, а потому что особого распространения они в нашей стране не получили.)

Ну, выдохнули и поехали.
Взгляд снизу

Для начала посмотрим на процессорные разъемы со стороны материнской платы. Что мы увидим? Правильно, брюхо процессора. Вот их кратенько и "обозрим", дабы слова Coppermine, Deshutes и Palomino вас не пугали.

Процессоры Intel

Процессор Pentium MMX (P55) выполнен по 0,35-микронной технологии, имеет набор из 57 новых инструкций, предназначенных для работы с мультимедийными приложениями (MMX - Multi Media eXtensions). Имеет напряжение питания ядра 2,8 В, кэш первого уровня 32 кб, частота шины равна 66 МГц, а диапазон внешних частот - 166-233 МГц. Именно с последних модификаций этого процессора коэффициент умножения у процессоров Intel заблокирован.

Название Pentium II, строго говоря, объединяет в себе целое семейство процессоров, начиная от процессоров Celeron, предназначенных для недорогих ПК, и заканчивая пальцастыми Xeon (читается "зион", а не "ксеон", как многие склонны полагать). Мы будем рассматривать только десктопные варианты процессоров, их данное семейство включает целых 4 штуки: Pentium II (Klamath, Deshutes) и Celeron (Covington, Mendocino).

Klamath - первый процессор Pentium II. Техпроцесс - 0,35 мкм, отсюда низкие тактовые частоты (233-300 МГц) и высокое (2,8 В) напряжение питания. FSB - только 66 МГц, кэш второго уровня размещен на плате процессора, объем оного составляет 512 кб и работает он на половине частоты ядра. Кэш L1 - 32 кб. Да, чуть не забыл. Этот и все нижеописанные процессоры по умолчанию имеют блок команд MMX, поэтому далее упоминать о нем я не буду. Также начиная с этого процессора и вплоть до Tualatin процессоры Intel работают с шиной GTL+.

Переход на 0,25-микронный техпроцесс производства позволил поднять тактовую частоту процессора Pentium II Deshutes до 450 МГц, FSB - до 100 МГц, а также снизить энергопотребление. Больше никаких отличий от Klamath обновленное ядро Deshutes не имеет.

Поняв наконец, что кроме потребителей компьютеров класса hi-end существует еще и довольно многочисленная аудитория, которой Pentium II не по карману, а ПК хочется, корпорация Intel решила наряду с дорогим Pentium II выпустить недорогой процессор Celeron. Первое ядро этого процессора - Covington - представляет собой кастрированное ядро Deshutes, лишенное кэша L2, работающее на частоте FSB 
66 МГц. Отсутствие кэш-памяти позволило более чем в два раза удешевить процессор, но производительность его также упала в некоторых приложениях в разы.

Из-за отсутствия кэша L2 и, как следствие, катастрофического падения производительности относительно старшего брата Pentium II процессор Celeron Covington не особенно хорошо продавался, и захват рынка low-end шел как-то не особенно хорошо. Поэтому в ядро Mendocino, являющееся дальнейшим развитием процессоров Celeron, было интегрировано 128 кб полноскоростного (то есть работающего на полной частоте ядра) кэша второго уровня.

Техпроцесс, по которому производились процессоры Celeron с этим ядром, - 0,25 мкм для моделей под Slot 1 и 0,22 мкм для Socket-варианта; тактовые частоты - до 533 МГц. Из-за того, что кэш этих процессоров полноскоростной, да еще Celeron очень неплохо разгонялись, будучи вполне способными работать на FSB 100 МГц, в некоторых приложениях по производительности они превосходили старших братьев, Pentium II Deshutes. Благодаря этому процессоры линейки Celeron пользовались и пользуются огромной популярностью.

Pentium III - опять же, целое семейство процессоров разного уровня, представляющее собой дальнейшее развитие Pentium II. Отличается от предка наличием специального блока команд SSE (Streaming SIMD Extensions), предназначенного для ускорения работы с потоковыми данными. Включает в себя процессоры Pentium III (Katmai, Coppermine, Tualatin) и Celeron (Coppermine).

Katmai - первое процессорное ядро, имеющее бок команд SSE. Техпроцесс - 0,25 мкм, усовершенствован механизм работы с памятью. Тактовые частоты - 450-600 МГц, частоты FSB - 100 и 133 МГц, кэш L2 - 512 кб, размещен на процессорной плате, опять же не полноскоростной, а работающий лишь на половине частоты процессорного ядра.

Coppermine - дальнейшее развитие и углубление архитектуры Pentium III. Построенное по более тонкому (0,18 мкм) техпроцессу, это ядро, во-первых, имело значительно более низкое, чем у Katmai, энергопотребление, во-вторых, позволило нарастить тактовые частоты до 1,1 ГГц и, в-третьих, имело 256 кб интегрированного полноскоростного кэша L2, в результате чего производительность P III с новым ядром сильно возросла.

Существуют как версии процессоров Coppermine с FSB 100 МГц (обозначенных буквенным индексом E), так и версии с шиной 133 МГц (индекс EB).
Когда Intel надоело, что из-за высокой производительности Celeron более дорогие процессоры продаются хуже, халява, когда за недорого можно было собрать скоростную систему на базе Celeron, закончилась. Теперь даже разогнанный Celeron уступал старшему брату P III, так как тот тоже обзавелся полноскоростным кэшем, но вдвое большим по объему, а Celeron использовал ядро Coppermine 128К - урезанный вариант Coppermine, имеющий FSB 66 (позднее - 100) МГц и в два раза меньший кэш L2 - всего 128 кб. Блок SSE присутствует. Это ядро использовалось в процессорах Celeron с тактовой частотой от 566 МГц.

Tualatin - последний Pentium III, вышедший буквально вот только что. Основное отличие ядра Tualatin от Coppermine - еще более тонкий техпроцесс - 0,13 мкм, что позволило еще больше снизить энергопотребление и увеличить производительность. Тактовые частоты начинаются с 1333 МГц, частота FSB - только 133 МГц. Имеются версии с 256 или 512 кб кэша L2, интегрированного в ядро. Процессоры второй серии предназначены для мобильного применения.

P4 Willamette - процессор с совершенно иной, нежели у P III, архитектурой. Предназначен главным образом для работы с потоковыми данными, для чего наряду с SSE имеется набор инструкций SSE2. В отличие от Pentium II и III, работает не с GTL+, а с новой шиной - Quad Pumped, имеющей FSB 100 МГц, но позволяющей передавать данные со скоростью 400 МГц. Подробно описывать архитектуру P4 я не буду, ибо недавно уже делал это (см. Upgrade #25) Ядро выполнено по 0,18-микронному техпроцессу (а последние модификации, например только появившийся P4 2 ГГц, - 0,13 мкм), имеет 8 кб кэша L1 и 256 кб полноскоростного кэша L2. Тактовая частота начинается с 1300 МГц и в данный момент достигла 2 ГГц.

Northwood - новое ядро процессоров P4. Техпроцесс - 0,13 мкм, кэш - 512 кб, используется другой разъем - Socket 478. В остальном - тот же Willamette.

Процессоры AMD

Процессор AMD K6 сначала выпускался по техпроцессу 0,35 мкм, потом - 0,25 мкм. Набор инструкций MMX, 64 кб кэша L1, частота FSB 66 МГц, модификации - 166, 200 и 233 МГц, существовали также мобильные варианты 266 и 300 МГц, выполненные по 0,25-микронному техпроцессу. Отличался ужасно слабым сопроцессором. Напряжение питания 2,9 или 3,3В, процессор с частотой 233 МГц - 3,2 или 3,3 В.

AMD K6-2 был выпущен как конкурент процессора Intel Pentium II, но до такого гордого звания явно недотягивал. Кроме блока команд MMX - дополнительный набор 3DNow!, предназначенный для ускорения операций с плавающей запятой. FSB - 66, 95 или 100 МГц, внешний кэш L2, работающий на частоте FSB, - до 2 Мб. Диапазон тактовых частот - 266-500 МГц. Техпроцесс - 0,25 мкм.

Кэш второго уровня процессора AMD K6-III (Sharptooth) находится на ядре и имеет объем 256 кб, работая на частоте ядра. Но, кроме L2, на материнской плате может быть установлено до 2 Мб кэша L3, работающего на частоте FSB, которая, кстати, равна 100 МГц. Выпущено всего две модификации - 400 и 450 МГц. В остальном - тот же K6-2.

AMD K6-2+ отличается от K6-2 более тонким (0,18 мкм) техпроцессом, а также наличием 128 кб полноскоростного (то есть работающего на частоте ядра) кэша L2. Естественно, частота FSB 66 МГц забыта, как страшный сон. Является последним камнем для систем под Socket 7 и самым лучшим вариантом "малокровного апгрейда" старой системы, построенной на процессоре этого конструктива.

Процессор K7 - тот, который мы знаем как AMD Athlon, - начался с ядра Argon. Это был первый процессор AMD, не имевший с процессорами Intel ничего общего, кроме уже надоевшего блока MMX. В нем также впервые появился набор инструкций Extended 3DNow!. Техпроцесс - 0,25 мкм, кэш L1 (внимание!) - 128 кб, кэш L2 - 512 кб, но, к сожалению, не полноскоростной - работающий в зависимости от частоты ядра на половине, трети или двух пятых оной.

FSB - 100 МГц, но шина Alpha EV-6, которая начиная с этого процессора используется процессорами AMD, позволяет передавать данные по двум фронтам тактующего сигнала, поэтому результирующая частота - 200 МГц. Тактовая частота - 550-1000 МГц. В общем, истинно революционный процессор, позволивший AMD впервые ощутимо пнуть Intel на рынке высокопроизводительных систем.

Thunderbird - обновленный Athlon, произведенный по 0,18 микронному техпроцессу. Кэш L2 объемом 256 кб интегрирован на чипе и работает на частоте ядра. FSB - 100 (200) и 133 (266) МГц, тактовые частоты - от 700 до 1400 МГц.

Для рынка недорогих ПК AMD выпустила процессор Duron - с вчетверо уменьшенным по сравнению с Thunderbird кэшем L2 - всего 64 кб. FSB - 100 (200) МГц, в настоящий момент готовится к выпуску версия процессора Duron с тактовой частотой 1 ГГц.

Кристалл процессоров AMD Athlon и Duron может иметь как красный, так и зеленый цвет, в зависимости от материала покрытия, но от цвета кристалла работоспособность и разгоняемость процессора не зависят. В отличие от FCPGA с девственно чистой поверхностью кристалла, на покрытии кристалла AMD Athlon и Duron, выполненных в конструктиве Socket A, выгравирована различная информация вроде названия процессора, его степпинга и тактовой частоты.

На основание процессора вынесены специальные маленькие перемычки - мостики, отвечающие за множитель, тактовую частоту, напряжение и прочие внутренние параметры процессора. Умные люди уже давно установили зависимость этих параметров от состояния перемычек и гонят эти процессоры, как хотят.

Только что приехавший в Россию процессор AMD Athlon с ядром Palomino имеет абсолютно такой же конструктив Socket A и внешне почти не отличается от процессора Athlon с ядром Thunderbird. Техпроцесс - 0,18 мкм, позднее предполагается переход на 0,13 мкм. Правда, называться 0,13-микронная версия будет еще более клинически, чем Duron - Thoroughbred.

Впервые в процессор AMD интегрирован блок команд SSE, до сего времени являвшийся отличительной фенечкой процессоров Intel Pentium III. Архитектурные улучшения я описывать не буду, ибо уже готовлю подробную статью об этом процессоре, а остальное - 128 кб кэша L1, 256 кб полноскоростного эксклюзивного (в смысле не инклюзивного, как у P III) кэша L2, FSB - 133 (266) МГц. В России пока доступна только версия с частотой 1,2 ГГц, но потенциал этого ядра очень высок.

Взгляд сверху
Socket 7

Процессорный разъем вида Socket, сменивший Socket 5 и предназначенный изначально для установки процессоров Pentium MMX, имеющих двойное питание. Рассчитан на работу с шиной 66 МГц. Существует также так называемый стандарт Super 7, предназначенный для работы с FSB 66-100 МГц, но разъемы Super 7 и Socket 7 не отличаются абсолютно ничем, что бы там ни говорили особо компетентные продавцы. На верхней части разъема может быть надпись Socket 7 или Super 7.

Имеет один "ключ" - скошенный угол, благодаря которому ориентация процессора в разъеме не может быть неверной, так как ровно в том же месте у процессора отсутствует ножка. Размер - 37 х 37 мм, 5 рядов выводов, расположенных в шахматном порядке. Крепление кулера осуществляется с помощью клипсы-коромысла, причем все процессоры под Socket 7, кроме K6-2+ и K6-III, имеют сравнительно небольшое тепловыделение, так что покупка дорогих кулеров не всегда имеет смысл. Процессоры, выпущенные под этот разъем: Intel Pentium MMX, AMD K6, K6-2, K6-2+, K6-III.

Разъемы Intel

Когда Intel надоело, что плодами труда ее лабораторий пользуются всякие AMD и Cyrix, и при этом совершенно бесплатно, компания начала лицензировать разработанные ее специалистами процессорные разъемы. Socket 7 - последний разъем, используемый как Intel, так и AMD, пришедший ему на смену Slot 1 был предназначен только для процессоров Intel.

Slot 1

Щелевой разъем, разработанный и запатентованный Intel. Просуществовал он около двух лет, по истечении которых Intel опять вернулась к старому доброму Socket (но об этом позже).

Разъем имеет 242 контакта (технологическое название разъема - SC242), позволяет разместить кэш-память L2 непосредственно на плате процессора, а процессор под него представляет собой печатную плату с расположенными с двух сторон элементами. Чтобы процессор не шатался и, не дай Билл, не вылетел из слота, была придумана система креплений, представляющая собой два пластмассовых держателя, удерживающих процессор с торцов.

Процессоры, выполненные в конструктиве Slot 1, имели три разных форм-фактора.

Первый - S.E.C.C. (Single Edge Contact Cartridge) - печатная плата с установленными с двух сторон компонентами (собственно ядром процессора и двумя микросхемами кэша).

Плата закрыта с одной стороны пластиковой крышкой, а с другой - металлической пластиной, получившей название thermal plate и служащей для отвода тепла от элементов. К ней крепится радиатор с вентилятором. Ранние модификации S.E.C.C. имели небольшую теплоотводящую пластину, которая к тому же прижималась только к ядру, совсем не охлаждая микросхемы кэш-памяти, тоже весьма горячие.

Позднее на пластине появились два выступа, предназначенные для отвода тепла от кэша, да и сама пластина стала больше, сменив название на extended thermal plate, а упаковка стала называться не просто S.E.C.C., а S.E.C.C. with extended thermal plate. Ядро процессора в этом исполнении выполнено в виде микросхемы типа PLGA (Plastic Land Grid Array), закрытой металлической крышкой. В этом корпусе выпускались процессоры Pentium II Klamath, Pentium II Deshutes.

Начиная с тактовой частоты 350 МГц, процессоры под Slot 1 выпускались как в упаковке вида S.E.C.C., так и в новой S.E.C.C. 2. Основное отличие нового конструктива от предшественника заключалось в том, что картридж хотя и был оборудован пластиковой крышкой на лицевой стороне, у него не было вообще никакой теплоотводящей пластины, и, соответственно, кулер прижимается прямо к процессору и кэш-памяти.

Процессоры, устанавливаемые в картриджи такого типа, имеют как уже знакомый нам PLGA-корпус, так и новый OLGA (Organic Land Grid Array), применяемый для процессоров с тактовой частотой от 400 МГц. Технология изготовления такого процессора такова: готовый кристалл помещают на контактную пластину-подложку и закрепляют составом, который сильно напоминает эпоксидную смолу.

Этот вид корпуса микросхемы не имеет вообще никакого защитного кожуха, что позволяет очень сильно улучшить теплоотвод от ядра, но так же сильно увеличивает риск повреждения оного. Кроме того, увеличивается максимально допустимая температура процессора - она составляет 90°С против 80°С у PLGA. Узнать OLGA очень легко - "эпоксидка" имеет характерный голубой цвет.

Процессоры, имеющие такую упаковку: Pentium II последних модификаций, P III Katmai, P III CuMine

Slot 1.

S.E.P.P. (Single Edge Processor Package) - вариация S.E.C.C., не имеющая ни термопластины, ни защитной пластиковой крышки. Применялась в первых Celeron с ядром Covington, не имеющих кэш-памяти, и позволяла существенно снизить стоимость готового процессора. Следует заметить, что кулеры, сделанные для охлаждения процессоров в упаковке S.E.P.P., не подходят для охлаждения S.E.C.C. и наоборот: разные способы крепления и разные конструкции основания (не нужно охлаждать кэш, поэтому площадь основания кулера для S.E.P.P. меньше).

Socket 370

Intel решила, что процессоры Celeron без кэш-памяти проще делать не в конструктиве Slot (ведь главное преимущество его заключалось в возможности размещения на процессоре микросхем кэш-памяти L2, которой у Celeron вовсе сначала не было), а в конструктиве Socket, ведь даже упаковка вида S.E.P.P. требовала отдельной платы, а в случае с Celeron на этой плате был всего один элемент.

Так появился разъем Socket 370, имеющий 370 ног. Тот же размер, что и у Socket 7 (37 x 37 мм), то же шахматное расположение выводов, но добавился еще один ряд ног, теперь их 6, да и ключей (скошенных уголков) стало два. О совместимости с Socket 7 и речи быть не может, поскольку с электрической точки зрения это два совершенно разных типа процессоров. Соответственно, вопросы про переходники "третий пень - Socket 7", также не имеют смысла.

Появились самые разные процессоры под этот конструктив, включая как процессоры Celeron с кэшем второго уровня в 128 кб, так и Pentium III с полноразмерным полноскоростным кэшем, интегрированным в ядро. А технология Slot 1 медленно умерла. Ну и хорошо, потому как процессоры под Socket 370 из-за отсутствия печатной платы стоили дешевле своих слотовых собратьев.

От процессоров для Slot 1 процессоры под Socket 370 отличаются различными мелочами в схемах питания, которые, впрочем, легко совмещаются, и переходники "Socket 370 - Slot 1" существуют в большом количестве. Так что владельцы материнских плат с Slot 1 не остались у разбитого корыта. Следует отметить, что на переходник "Socket 370 - Slot 1" нужно устанавливать кулер для Socket 370, несмотря на то, что сама конструкция «переходник + процессор» внешне очень похожа на тот же S.E.P.P.

Как правило, кулеры, подходящие для разъемов Socket 7, подходят и для Socket 370, вот только рассеиваемая тепловая мощность процессора с частотой, например, 500 МГц не идет ни в какое сравнение с мощностью, скажем, P 166 MMX, поэтому использовать старые кулеры для охлаждения процессоров с большими тактовыми частотами категорически не рекомендуется, а вот наоборот - вполне.

Существует три вида корпусов процессоров, выполненных в конструктиве Socket 370.
Форм-фактор PPGA (Plastic Pin Grid Array) применялся до появления процессоров, выполненных по техпроцессу 0,18 мкм. Имеет металлизированную крышку, закрывающую кристалл, выглядит точь-в-точь как процессор в корпусе PLGA, имея лишь другой конструктив. В этом корпусе прятались процессоры Celeron вплоть до 533 МГц.

FCPGA (Flip Chip PGA) - новый вид упаковки процессоров, произведенных по 0,18-микронному техпроцессу (ядро Coppermine). С PPGA процессоры, выполненные в форм-факторе FCPGA, электрически несовместимы. Маленький кристалл голубого цвета, крепящийся к подложке так же, как и кристалл в корпусе OLGA, совсем не имеет защитного кожуха, что опять же ведет к улучшению теплоотвода.

Но с появлением этого форм-фактора в сервис-центры начали приходить люди, рыдавшие над только что купленным и очень дорогим процессором, у которого при неаккуратной установке кулера треснул кристалл или откололись углы. А все потому, что подложка не имеет резиновых подушечек, и перекосить при установке кулер, который, кстати, либо крепится клипсой-коромыслом, либо имеет жесткое пружинное крепление, очень легко.

Да и сами кулеры стали довольно массивными, что также увеличило риск повреждения кристалла. Сборщики ПК поначалу ненавидели этот форм-фактор, так как из-за своей неаккуратности часто оставались без большей части зарплаты. Для охлаждения таких процессоров лучше использовать кулер, имеющий четыре мягких подушки, если, конечно, вы такой сумеете найти. Если же нет - устанавливайте кулер очень аккуратно.

Такой форм-фактор имеют все неслотовые процессоры с ядром Coppermine, в том числе Celeron с поддержкой SSE.

Только что вышедший процессор от Intel с ядром Tualatin также выполнен в конструктиве Socket 370, но имеет совершенно другой форм-фактор, который зовется FCPGA-2. Кристалл процессора закрыт IHS (Integrated Heat Spreader) - металлической крышкой серо-зеленоватого цвета.

Это, в принципе, правильно, ибо сколько Coppermine умерло из-за неосторожности (нетрезвости, неопытности, непряморукости, недостающее вписать) сборщиков - подсчитать невозможно, но число это велико. Intel, видимо, это надоело, и вот результат - теперь кристалл защищен от сколов. Теплообмену же эта крышка вроде бы тоже не сильно мешает, по крайней мере, так заявляют разработчики.

В остальном же FCPGA-2 - тот же FCPGA, разве что размером корпус процессора получается побольше. Кулеры для Tualatin FCPGA-2 и Coppermine PCPGA полностью совместимы.

Socket 423

Не так давно Intel выпустила процессор Pentium 4 с ядром Willamette, выполненный по техпроцессу 0,18 мкм. Форм-фактор новинки - Socket 423 FCPGA-2. 423 - число ног процессора, расположенных в 6 или 8 (в зависимости от стороны разъема) рядах в шахматном порядке.

Ключей нет совсем, но число рядов ног на сторонах процессора разное, поэтому неправильная его установка также исключена, хотя ставить процессор, вглядываясь в мелкие ножки и считая ряды, стало сложней. А вот крепление кулера на Socket 423 и на Socket 7 или 370 отличается принципиально. На Socket 423 кулер крепится к специальным направляющим, расположенным по обе стороны от разъема, с помощью двух скоб.

На разъеме сохранены два выступа под стандартную клипсу, но те гиганты, которые охлаждают P4, на таком креплении держаться не будут. В общем, кулер для Socket 423 - совершенно особый, не подходящий ни к одному другому процессорному разъему, равно как и кулеры от Socket 7 или 370 не подходят для охлаждения Pentium 4. Кстати, сам кулер должен быть очень и очень мощным и, соответственно, большим, ибо Pentium 4 выделяет совершенно недетское количество тепла.