En varias ocasiones ha habido debates sobre las ventajas de colocar chips en zócalos versus soldarlos directamente a la placa base; lo primero otorga flexibilidad (la capacidad de cambiar el chip por uno diferente) pero incurre en costos de fabricación adicionales y, en los últimos años, latencia.
¿A cuánto asciende, al menos en un orden de magnitud, el coste adicional de fabricación de un chip con zócalo? Lo ideal sería saber cómo ha cambiado en las últimas décadas, pero bastaría con una estimación del orden de magnitud para un momento determinado.
Respuesta1
El costo es, como mínimo, el costo del conector hembra, el montaje de compresión y cualquier separador, tornillos y montajes relacionados para mantener el disipador de calor en su lugar.
Un zócalo de CPU compatible con 1156 esPE115627-4051-01Fque dependiendo de la cantidad puede sercomprado en Alibabapor entre $ 0,10 y $ 10.
Entonces necesita algún arreglo de montaje de compresión para mantener la CPU en su lugar, probablemente un ajuste de palanca, probablemente diría que está en el mismo lugar que el zócalo de la CPU.
Para una computadora portátil, el disipador térmico y los accesorios probablemente serán los mismos (o muy similares) en ambos sentidos.
Optar por un BGA en lugar de un procesador con socket simplificará enormemente el diseño mecánico de una computadora portátil, ahorrando (potencialmente) unos cientos de horas de trabajo. También simplificará elconstruirdel portátil, ya que la CPU se puede instalar al mismo tiempo que todos los componentes de montaje en superficie, en lugar de necesitar una segunda operación después de soldar el zócalo.
Para el fabricante todo esto se acumula.
Entonces, tal vez $ 20 por PCB para un zócalo de CPU y accesorios mecánicos, luego tal vez otros $ 5 a tiempo para instalar y ordenar el ajuste de la CPU, sobre un costo de $ 0 para hacerlo usando BGA. Las restricciones que mantienen el disipador de calor en su lugar pueden ser muy similares entre los dos métodos.
Para una serie de (tal vez) 10,000 placas base de portátiles, sospecho que utilizar BGA sobre sockets podría representar un ahorro de tiempo de diseño en la parte final de entre $ 20,000 y $ 50,000, con un ahorro similar, pero probablemente más moderado, en piezas y tiempo de mano de obra.
Es por eso que la mayoría de las computadoras portátiles optan por componentes soldados. Puede crear fácilmente diferentes variantes donde la única diferencia es la PCB con muy poco costo entre las ejecuciones de la PCB de la placa base. Es cierto que facilita la configuración del procesador más adelante en el proceso si opta por un conector BGA, pero cuesta mucho más en piezas y mano de obra hacerlo de esa manera.
En una placa que representa potencialmente $100 de una computadora portátil de $300, ahorrar $20 puede ser muy significativo.
Respuesta2
El costo de un zócalo depende del número de señales, la confiabilidad (y en qué entorno) y cuántas veces se espera que se reinserte el chip. El coste del socket también depende de cómo salen las señales del chip. Piense en el problema general como una pila de materiales, desde la placa hasta el chip... todos los materiales responden a la temperatura, por ejemplo, de manera diferente. También hay problemas eléctricos con las conexiones del enchufe (impedancia). A medida que las señales cambian más rápido, resulta más costoso construir una solución de enchufe que cumpla con los requisitos eléctricos.
No dijiste si estabas preguntando sobre las CPU. Sólo quería señalar que el problema es más profundo de lo que cabría esperar, ya que los requisitos de diseño no son los mismos en los últimos 20 años.