チップをソケットに取り付ける場合と、メインボードに直接はんだ付けする場合のどちらが有利かについては、これまで何度も議論されてきました。前者では柔軟性 (チップを別のチップに交換できる) が得られますが、製造コストが余分に発生し、近年では遅延も発生します。
ソケット チップの追加製造コストは、少なくとも一桁いくらでしょうか。理想的には、過去数十年間でどのように変化したかを知りたいのですが、ある時点における一桁の概算で十分です。
答え1
コストは、少なくとも、ソケット コネクタ、圧縮マウント、およびヒートシンクを固定するための関連するスタンドオフ、ネジ、マウントのコストになります。
1156互換CPUソケットはPE115627-4051-01F量に応じてAlibabaで購入0.10ドルから10ドルの間で。
次に、CPU を所定の位置に保持するための圧縮マウント配置、おそらくレバー フィットが必要になりますが、これは CPU ソケットとほぼ同じ範囲になると思います。
ラップトップの場合、ヒートシンクと付属品はどちらの場合も同じ（または非常に類似）になる可能性があります。
ソケット型プロセッサではなくBGAを採用すると、ラップトップの機械設計が大幅に簡素化され、数百時間の労働時間を節約できます。また、建てるノートパソコンの場合、ソケット自体をはんだ付けした後に 2 回目の作業を行う必要がなく、CPU をすべての表面実装部品と同時に取り付けることができるため、作業が簡単になります。
メーカーにとっては、これらすべてが蓄積されます。
つまり、CPU ソケットと機械的な取り付けに PCB 1 枚あたり 20 ドル、CPU の取り付けと取り付けの調整にさらに 5 ドルかかる可能性があり、BGA を使用する場合のコストは 0 ドルです。ヒートシンクを所定の位置に保持する拘束具は、2 つの方法で非常によく似ている可能性があります。
おそらく 10,000 台のラップトップ マザーボードを製造する場合、ソケットではなく BGA を使用すると、ボール部分の設計時間が 20,000 ～ 50,000 ドル節約され、部品と労働時間についても同様の節約が実現されると思われますが、節約額はおそらくそれよりも少なくなります。
これが、ほとんどのラップトップがはんだ付けされたコンポーネントを選択する理由です。マザーボード PCB の実行間でわずかなコストで、PCB のみが異なるさまざまなバリエーションを簡単に作成できます。BGA ではなくソケットを選択すると、プロセスの後半でプロセッサの構成が容易になりますが、その方法では部品と労力にかなりのコストがかかります。
300 ドルのラップトップのうち 100 ドルを占める可能性のあるボードの場合、20 ドルの節約は非常に大きな意味を持ちます。
答え2
ソケットのコストは、信号数、信頼性 (および環境)、チップの再挿入が予想される回数によって異なります。ソケットのコストは、チップから信号がどのように出力されるかによっても異なります。全体的な問題を、ボードからチップまでの材料の積み重ねとして考えてみましょう。すべての材料は、たとえば温度に対して異なる反応を示します。ソケット接続 (インピーダンス) には電気的な問題もあります。信号の遷移が高速化すると、電気的な要件を満たすソケット ソリューションを構築するコストが高くなります。
CPU について質問しているかどうかは述べていません。設計要件は過去 20 年間で同じではないため、この問題は予想以上に深刻であることを指摘したいだけです。