Die Technik moderner Prozessorfassungen
Prozessoren für Desktop-PCs kommunizieren über bis zu 2000 Kontakte mit dem Mainboard. Damit das zuverlässig klappt, gibt es hochpräzise Wechselfassungen.
Aktuelle x86-Prozessoren sind mit einem Mainboard über mehrere hundert bis einige tausend Kontakte verbunden. Sie übertragen einerseits Signale mit hohen Frequenzen, andererseits starke Ströme. Über hundert Kontakte sorgen dafür, dass eine 140-Watt-CPU unter Volllast mehr als 100 Ampere ziehen kann.
CPUs in Notebooks und Tablets sind meistens fest verlötet; für Desktop-PCs und Server gibt es noch Wechselfassungen mit rund 900 (AMD FM2) bis über 2000 (Intel LGA2011) Kontakten.
Die Bilder zeigen die Fassung LGA1150 für Intels Core-i-Prozessoren der vierten und fünften Generation. Die Zahl in der Bezeichnung verweist auf die Anzahl der verwendeten Kontakte. LGA steht für Land Grid Array, also für Kontaktflächen (Lands), die in Rasterform (Grid Array) angeordnet sind.
Goldhauch
Die in der auch CPU-Socket genannten Fassung liegenden GegenstĂĽcke sind winzige Federchen. Sie bestehen aus Kupferlegierungen mit hoher Federkraft. Um den Ăśbergangswiderstand niedrig zu halten und Korrosion zu vermeiden, sind die Federchen vernickelt und darĂĽber vergoldet. Intel schreibt fĂĽr die Goldschicht mindestens 0,38 Mikrometer (15 Micron) vor.
Form und Druckkraft jeder Kontaktfeder sorgt dafür, dass ihre Spitze ein winziges Stück in die ebenfalls vergoldete Kontaktfläche des Prozessors eindringt, sobald der Metallrahmen die CPU in die Fassung presst. Die dazu vorgesehene Hebelmechanik der Fassung nennt Intel Independent Loading Mechanism (ILM), sinngemäß übersetzt „unabhängige Belastungsmechanik“. Damit deren Kraft die Platine nicht zu stark verbiegt, sitzt bei aktuellen LGA-Fassungen eine Metallplatte auf der Unterseite des Mainboards.
Einst diente die Prozessorfassung auch als Halterung des Kühlers, heute sind diese Funktionen getrennt: Der Kühler hängt an Bohrungen im Mainboard. Die starke Druckkraft des Kühlers bringt das eigentliche Siliziumplättchen der CPU in engen Kontakt mit dem darüber angebrachten Blechdeckel. Letzterer dient als Schutz bei der Montage, verteilt aber als „Integrated Heat Spreader“ (IHS) auch die Hitze der CPU.
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Stromversorgung
Moderne Prozessoren ändern ihre Leistungsaufnahme je nach Last innerhalb weniger Millisekunden. Folglich schwankt auch der Strom schnell. Die Schaltung zur CPU-Stromversorgung sitzt deshalb sehr dicht an der Fassung, teilweise sogar darin sowie auf der Unterseite der CPU zwischen den Kontaktflächen: Dort aufgelötete Mini-Kondensatoren bügeln Stromspitzen aus.
(ciw)
