Tìm hiểu về đế cắm CPU

Bộ xử lý máy tính có một “ngôi nhà” được gọi là đế cắm. Mọi người ít đề cập đến đế cắm CPU vì nó không giúp hoặc cản trở hiệu suất máy tính. Đế cắm này cung cấp hình dạng chuẩn cho một thế hệ CPU cụ thể.

Vậy tại sao bạn nên quan tâm đến đế cắm CPU? Nếu muốn nâng cấp CPU, bạn cần biết các loại đế cắm. Các loại đế cắm bo mạch chủ chỉ ra loại CPU bạn có thể sử dụng khi nâng cấp bộ xử lý hoặc nâng cấp toàn bộ hệ thống.

Vậy, chúng ta sẽ tìm hiểu đế cắm CPU là gì và tại sao nó quan trọng nhé.

Đế cắm CPU là gì?

Đế cắm CPU tương tự như ổ cắm bóng đèn. Ổ cắm bóng đèn khiến bóng đèn là một phần của mạng điện, cung cấp năng lượng cần thiết để bóng đèn hoạt động. Tương tự, đế cắm CPU khiến bộ xử lý là một phần của máy tính, cung cấp điện năng và cách để CPU giao tiếp với phần còn lại của phần cứng hệ thống.

Máy tính hiện đại đặt đế cắm CPU trên bo mạch chủ. Trước đây, máy tính có cấu hình đế cắm CPU khác bao gồm các bộ xử lý gắn trên khe bạn có thể chèn như thẻ PCI hiện đại. Tuy nhiên, ngày nay bạn có thể đặt CPU vào đế cắm trên bo mạch chủ và bảo vệ nó bằng chốt.

Đế cắm CPU đã được sử dụng từ lâu. Bộ xử lý đầu tiên nổi tiếng của Intel, Intel 386 đã sử dụng đế cắm PGA 132 pin. CPU Intel Pentium ban đầu sử dụng đế cắm 4 trở lên. 

Đế cắm CPU không phổ biến như các phần mềm máy tính khác. Đế cắm của Intel và AMD có những điểm khác nhau liên quan đến sự khác biệt về cấu hình chân CPU giữa hai gã khổng lồ sản xuất CPU này. Tại sao đế cắm CPU khác nhau?

Không giống như ổ cắm bóng đèn, thiết kế đế cắm CPU không thường xuyên thay đổi.

Kiến trúc bộ xử lý mới xuất hiện vài năm một lần và thường đi kèm với một loạt các yêu cầu mới như hình dạng, kích thước và khả năng tương thích bo mạch chủ. Ngoài ra, có hai nhà sản xuất bộ xử lý x86 chính là AMD và Intel. Các CPU của AMD và Intel có cấu trúc bộ xử lý riêng biệt và không thể tương thích giữa hai loại này.

Tuy nhiên, trở lại những ngày đầu của máy tính, nếu may mắn sở hữu một bo mạch chủ Socket 7 cao cấp, bạn có thể sử dụng Intel Pentium, AMD K6, K6-2 hoặc K6-3, Cyrix 6×86, IDT Winchip hoặc Rise Technology mP6. Và mặc dù có bo mạch chủ CPU kép nhưng cũng không thể sử dụng đồng thời CPU của AMD và Intel.

Các loại đế cắm CPU

Trong những năm qua, nhiều loại đế cắm CPU xuất hiện và biến mất. Hiện nay chỉ có ba loại đế cắm CPU: LGA, PGA và BGA.

Đế cắm LGA và PGA

LGA và PGA có thể được hiểu là đối lập. LGA (Land grid array) bao gồm một đế cắm với các chân bạn có thể đặt bộ xử lý lên đó, trong khi PGA (Pin grid array) đặt các chân trên bộ xử lý, sau đó bạn cắm đế cắm với các lỗ được đặt một cách hợp lý.

Trong kỷ nguyên điện toán hiện đại, CPU Intel sử dụng đế cắm LGA và CPU AMD sử dụng đế cắm PGA. Mặc dù cũng có những trường hợp ngoại lệ. Chẳng hạn, AMD Threadripper sử dụng Socket TR4 (viết tắt của Threadripper 4) là một đế cắm LGA. TR4 là đế cắm LGA thứ hai của AMD. Các CPU Intel trước đó, như Pentium, Pentium 2 và Pentium 3 đều sử dụng đế cắm PGA.

Đế cắm BGA

Ngoài ra còn có đế cắm BGA, viết tắt của Ball grid array. Kỹ thuật BGA gắn vĩnh viễn bộ xử lý vào bo mạch chủ trong quá trình sản xuất, do đó bạn không thể nâng cấp CPU.

Ngoài ra, về mặc kỹ thuật BGA không phải là đế cắm vì nó là một tính năng vĩnh viễn của bo mạch chủ. Bạn có thể dễ dàng thay CPU LGA và CPU PGA. Đế cắm BGA vẫn được đề cập ở đây vì nó có cùng chức năng.

Vài năm trước, có tin đồn rằng Intel sẽ không sử dụng đế cắm LGA nữa sau CPU Intel Haswell thế hệ thứ 4. Tuy nhiên, tin đồn chỉ là tin đồn và Intel vẫn tiếp tục phát triển CPU sử dụng đế cắm LGA.

Với sự gia tăng của phần cứng hệ thống trên vi mạch (SoC), Intel cũng đã tăng cường sử dụng đế cắm BGA. Tương tự, ARM, Broadcom, Qualcomm, Nvidia và các nhà sản xuất SoC khác đều phụ thuộc rất nhiều vào BGA.

Cách đặt tên các loại đế cắm CPU

Một bộ xử lý sử dụng một loại đế cắm cụ thể sẽ phù hợp với bất kỳ bo mạch chủ nào với ổ cắm đó, phải không? Câu trả lời là sai.

Các loại đế cắm như LGA là một danh mục hơn là một model cụ thể. Nó có nhiều biến thể đế cắm được xây dựng trên thông số kỹ thuật cơ bản.

Intel đặt tên đế cắm LGA dựa trên số lượng chân đế. Ví dụ, LGA1155 nghĩa là có 1155 chân đế riêng biệt. Bộ xử lý được xây dựng cho loại đế cắm cụ thể sẽ chỉ hoạt động với đế cắm đó. Đôi khi các con số có thể giống nhau như LGA1155 và LGA1156 nhưng bạn không thể sử dụng tráo đối cho nhau. Một biến thể đế cắm Intel duy nhất có thể bao gồm nhiều thế hệ CPU.

Mặc khác, cách đặt tên đế cắm của AMD hơi khác một chút. Họ gắn nhãn đế cắm với tên bo mạch chủ như AM3 hoặc FM1. Khả năng tương thích vẫn được thực thi nghiêm ngặt, mặc dù AMD thỉnh thoảng nâng cấp đế cắm trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích. Bạn có thể nhận biết một đế cắm AMD được nâng cấp với biểu tượng + trên tên của nó như AM2+ và AM3+.

Đế cắm CPU sẽ tuyệt chủng?

Hầu hết các thành phần bao gồm cả bộ xử lý đều có thể nâng cấp hoặc bảo trì được. Người dùng gia định và doanh nghiệp có thể tự xây dựng hệ thống với thông số kỹ thuật mong muốn.

Sự gia tăng của các thiết bị di động đã tạo nên sự thay đổi nhẹ. Còn xa PC mới bị tuyệt chủng nhưng nó đang thay đổi đáng kể để đối phó với nhu cầu của thế giới siêu mạng di động. Sự tuyệt chủng của đế cắm cũng có thể là một phần của sự thay đổi đó. Đế cắm CPU thêm số lượng lớn và sản xuất phức tạp cho các sản phẩm để giảm chi phí và kích thước.

Dự đoán về sự sụp đổ của đế cắm CPU trong tương lai gần là quá sớm. Bạn chỉ cần nhìn vào quy trình sản xuất CPU của Intel và AMD cũng như sự phát triển nâng cấp các đế cắm hiện có hoặc tạo ra các biến thể đế cắm mới để phán đoán tình hình. 

Mặc dù có nhiều thiết bị di động hơn bao giờ hết, nhưng người đam mê và chuyên gia CNTT sẽ luôn tìm đến bo mạch chủ đế cắm để nâng cấp một bộ phận, thay vì thay thế toàn bộ hệ thống, máy chủ hoặc cách khác.