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CPU封裝方式發展歷程 怎么樣去認識封裝方式呢？
來源： 日期：2013-10-10 11:17:47 人氣：標簽：
我們經常聽說CPU、內存、顯卡用什么封裝方式。那到底封裝方式是什么呢？我們怎么樣去認識呢？下面就請大家和我一起來做一次封裝方式大檢閱。
CPU的封裝就相當于給CPU內核穿上一層保護外衣，讓它與空氣隔絕，防止氧化以及灰塵的侵蝕。采用90nm制造工藝的Prescott處理器和即將面世的采用65nm制造工藝的處理器，都得益于先進的制造工藝，而形形色色的封裝外形，也見證了封裝方式的發展歷程。
CPU的封裝就相當于給CPU內核穿上一層保護外衣，讓它與空氣隔絕，防止氧化以及灰塵的侵蝕。采用90nm制造工藝的Prescott處理器和即將面世的采用65nm制造工藝的處理器，都得益于先進的制造工藝，而形形色色的封裝外形，也見證了封裝方式的發展歷程。
DIP（Dual In-line Package，雙列直插封裝）是一種 簡單的封裝方式，主要用在4004、8008、8086、8088這些 初的處理器上。采用這種封裝方式的芯片有兩排引腳，可以直接焊在有DIP結構的芯片插座上或焊在有相同焊孔數的焊位中。其特點是可以很方便地實現PCB板的穿孔焊接，和主板有很好的兼容性。但是由于其封裝面積和厚度都比較大，而且引腳在插拔過程中很容易被損壞，可靠性較差。同時這種封裝方式由于受工藝的影響，引腳一般都不超過100個。隨著CPU內部的高度集成化，DIP封裝很快退出了歷史舞臺。只有在老的VGA/SVGA顯卡或BIOS芯片上可以看到它們的“足跡”。
QFP/PFP（Quad Flat Package/Plastic Flat Package，扁平小塊式封裝/塑料扁平組件式封裝）和DIP唯一相似之處在于它也是采用引腳的方式，但是不同的是QFP/PFP的引腳是從芯片的外部引出，然后再與主板連接。由于引腳更細更小，就保證了在芯片面積不變的情況下可以容納更多的引腳（一般數量在100個以上）。由于QFP/PFP的面積很小，這就控制了成本，加上采用了SMT（表面安裝設備）技術，使它的信號穩定性好，而且安裝好后不會與主板出現接觸不良的問題。所以在286時期，QFP/PFP較為流行，現在某些BIOS和視頻處理芯片仍然采用這種方式。
QFP和PFP的區別在于形狀方面：前者一般為正方形，而后者可以是正方形也可以是長方形。
采用LCCP（Leadless Chip Carrier Package，嵌入式集成芯片封裝）的CPU核心四周排列著像被錫箔包裹著的針腳，通過專門的插座與之配合。這種封裝方式很方便插入，但是拔出比較困難，所以只是被短時間地用在80286和早期的協處理器上。
PGA
PGA(Pin Grid Array，針腳柵格陣列封裝)是從286時期就開始使用一種封裝方式。PGA采用了多個“回”字形的插針陣列（即柵格陣列），插針在芯片的四周以一定的間隔按“回”字形排列，適合更高頻率環境。插針數目越多，陣列的規模就越大。隨著針數增多，ZIF（Zero Insertion Force Socket，零插拔力插座）便應運而生，并使用至今。這使我們升級CPU成為可能，而且整個過程安裝方便，無須借助工具。由于后來CPU速度的不斷提高，對封裝的電氣性能和散熱性能有不同的要求，所以在這一時期出現了許多PGA的衍生封裝方式。
SPGA（Staggered Pin Grid Array，交錯針腳柵格陣列）：我們可以見到早期的K5系列的CPU上用的封裝。
PPGA(Plastic Pin Grid Array，塑料針腳柵格陣列)：第一代的Celeron處理器用的就是這種封裝方式。
FC-PGA (Flip Clip Pin Grid Array，倒裝芯片針腳柵格陣列)：所謂倒裝即把基板上的核心翻轉180度，縮短了連線，從而能更好地散熱，大部分Pentium Ⅲ、Athlon采用的就是這種封裝方式。
FC-PGA2：和FC-PGA唯一不同的是加裝了一個HIS頂蓋，更好地保護了脆弱的CPU核心，同時增大了接觸面積，增強了散熱的效果。Northwood核心的P4采用的就是這種封裝方式。
SECC（Single Edge Contact Connector，單邊接觸連接，也是我們常說的卡匣式封裝）曾取代過PGA一段時間。在Pentium Ⅱ時期，CPU使用528針腳的PLGA（網格陣列）封裝，并焊接在PCB板上。 特殊的是PCB板上不單單是CPU，而且還焊接有TAG RAM（L2 Cache的管理和控制芯片）以及L2 Cache！CPU和二級緩存之間靠一條高速的總線連接，從而提高了CPU的性能。整體封裝在一個有金屬外殼的單邊接觸盒中，另外還有一個散熱風扇。這種封裝方式可以說是后來封裝方式的雛形，它提出了將二級緩存和CPU同時整合在芯片內部的思想，可以說SECC具有里程碑的意義。
BGA（Ball Grid Array，球狀陣列封裝）是采用觸點式連接，就相當于把PGA封裝的針腳全部剪掉，所以采用這種封裝的CPU必須和主板焊接后才能使用。采用BGA封裝的CPU體積較小，電氣性能和信號抗干擾能力強，加上不需要插拔，因而主要是面向本本處理器的封裝方式。但是由于是焊接在主板上，不便于更換，所以成本相對較高。因而Intel在后來又采用了PGA的封裝方式。但是在顯存封裝上BGA迎來了“又一春”，在以后的顯卡篇我們會談到。
LGA（Land Grid Array，岸面柵格陣列封裝）和我們前面講的PGA封裝很相似，但是這種封裝沒有了針腳，而是用觸點代替，所以接口也變成了Socket T。它不像以往的插槽那樣需要將針腳固定，而是需要Socket底座露出來的具有彈性的觸須。這一點和BGA封裝有點像，只是不用焊接，可以自由插拔。由于LGA的封裝接口支持底層和主板之間的直接連接，所以可以均衡分擔信號，可以在不提高成本的前提下增加針腳的密度，所以在頻率和性能提升上功不可沒。另外由于采用無針腳設計，Socket T接口打破了Socket 478接口的頻率瓶頸，使Intel的CPU能夠達到更高的頻率。
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