Es gab verschiedentlich Debatten über die Vorzüge des Einsetzens von Chips in Sockel gegenüber dem direkten Auflöten auf die Hauptplatine. Ersteres bietet zwar Flexibilität (die Möglichkeit, den Chip gegen einen anderen auszutauschen), verursacht jedoch höhere Herstellungskosten und in den letzten Jahren auch Latenzzeiten.
Wie hoch sind, zumindest in welcher Größenordnung, die zusätzlichen Herstellungskosten für einen gesockelten Chip? Am liebsten wüsste ich, wie sich die Kosten in den letzten Jahrzehnten verändert haben, aber eine Schätzung der Größenordnung für einen bestimmten Zeitpunkt würde genügen.
Antwort1
Die Kosten belaufen sich mindestens auf die Kosten für den Buchsenstecker, die Kompressionshalterung und alle zugehörigen Abstandshalter, Schrauben und Halterungen, die den Kühlkörper an seinem Platz halten.
Ein 1156 kompatibler CPU-Sockel istPE115627-4051-01Fdie je nach Mengebei Alibaba gekauftfür irgendwo zwischen 0,10 und 10 $.
Dann brauchen Sie eine Art Kompressionsmontagevorrichtung, um die CPU an ihrem Platz zu halten, wahrscheinlich eine Hebelbefestigung. Ich würde sagen, das liegt in der gleichen Größenordnung wie der CPU-Sockel.
Bei einem Laptop sind Kühlkörper und Anschlüsse wahrscheinlich in jedem Fall gleich (oder sehr ähnlich).
Die Entscheidung für einen BGA anstelle eines gesockelten Prozessors vereinfacht das mechanische Design eines Laptops erheblich und spart (potenziell) einige hundert Arbeitsstunden. Es vereinfacht auch diebauendes Laptops, da die CPU gleichzeitig mit allen oberflächenmontierten Komponenten eingebaut werden kann und kein zweiter Arbeitsgang nach dem Löten des Sockels selbst erforderlich ist.
Für den Hersteller summiert sich das alles.
Also vielleicht 20 $ pro PCB für einen CPU-Sockel und mechanische Befestigungen, dann vielleicht noch einmal 5 $ für die Zeit, um die CPU einzubauen und zu organisieren, im Vergleich zu den Kosten von 0 $ bei Verwendung von BGA. Die Halterungen, die den Kühlkörper an Ort und Stelle halten, könnten bei beiden Methoden sehr ähnlich sein.
Bei einer Auflage von (vielleicht) 10.000 Laptop-Motherboards vermute ich, dass die Entscheidung für BGA statt Sockel eine Zeitersparnis bei der Konstruktion des Kugelkopfteils von 20.000 bis 50.000 US-Dollar bedeuten könnte, mit einer ähnlichen, aber wahrscheinlich moderateren Einsparung bei Teilen und Arbeitszeit.
Aus diesem Grund werden bei den meisten Laptops gelötete Komponenten verwendet. Sie können problemlos verschiedene Varianten herstellen, bei denen sich nur die Leiterplatte unterscheidet, und zwar mit sehr geringen Kosten zwischen den Motherboard-Leiterplattenläufen. Zugegeben, Sie können den Prozessor später im Prozess leichter konfigurieren, wenn Sie sich für gesockelte statt BGA entscheiden, aber diese Vorgehensweise kostet deutlich mehr Teile und Arbeit.
Bei einer Platine, die bei einem 300-Dollar-Laptop potenziell 100 Dollar ausmacht, kann eine Ersparnis von 20 Dollar eine große Rolle spielen.
Antwort2
Die Kosten eines Sockels hängen von der Signalanzahl, der Zuverlässigkeit (und der Umgebung) und davon ab, wie oft der Chip voraussichtlich wieder eingesetzt wird. Die Sockelkosten hängen auch davon ab, wie die Signale aus dem Chip kommen. Stellen Sie sich das Gesamtproblem als einen Materialstapel vor, von der Platine bis zum Chip. Alle Materialien reagieren beispielsweise unterschiedlich auf Temperatur. Es gibt auch elektrische Probleme mit den Sockelverbindungen (Impedanz). Da die Signale schneller übertragen werden, wird es teurer, eine Sockellösung zu bauen, die die elektrischen Anforderungen erfüllt.
Sie haben nicht gesagt, ob Sie nach CPUs gefragt haben. Ich wollte nur darauf hinweisen, dass das Problem tiefer geht, als Sie vielleicht erwarten, da die Designanforderungen in den letzten 20 Jahren nicht dieselben waren.