La matriz de rejilla de tierra ( LGA ) es un tipo de encapsulado de montaje superficial para circuitos integrados (CI) que se destaca por tener los pines en el zócalo (cuando se usa un zócalo), a diferencia de los pines en el circuito integrado, conocido como matriz de rejilla de pines (PGA). [1] Un LGA se puede conectar eléctricamente a una placa de circuito impreso (PCB) ya sea mediante el uso de un zócalo o soldando directamente a la placa.
La matriz de rejilla de tierra es una tecnología de empaquetado con una rejilla de contactos, "tierras", en la parte inferior de un paquete. Los contactos se deben conectar a una rejilla de contactos en la PCB. No es necesario utilizar todas las filas y columnas de la rejilla. Los contactos se pueden hacer utilizando un zócalo LGA o utilizando pasta de soldadura. [2] Los elementos de rejilla que se encuentran en uso pueden ser, por ejemplo, circulares, triangulares u otras formas poligonales e incluso pueden tener diferentes tamaños. Las rejillas a veces pueden parecer patrones de panal de abejas. Los diseños a menudo se optimizan para factores como la probabilidad de contacto a pesar de las tolerancias, el espacio eléctrico con los contactos vecinos y para permitir las mejores formas para los contactos de resorte de contraparte, incluida su conectividad eléctrica saliente a, por ejemplo, una PCB de placa base.
El encapsulado LGA está relacionado con el encapsulado de matriz de rejilla de bolas (BGA) y el encapsulado de matriz de rejilla de pines (PGA). A diferencia de las matrices de rejilla de pines, los encapsulados de matriz de rejilla de pistas están diseñados para encajar en un zócalo o soldarse mediante tecnología de montaje superficial. Los encapsulados PGA no se pueden soldar mediante tecnología de montaje superficial. A diferencia de un BGA, los encapsulados de matriz de rejilla de pistas en configuraciones sin zócalo no tienen bolas y utilizan contactos planos que se sueldan directamente a la PCB. Sin embargo, los encapsulados BGA tienen bolas como contactos entre el CI y las PCB. Las bolas normalmente se unen a la parte inferior del CI.
LGA se ha utilizado para microprocesadores de alta gama y aplicaciones similares desde los años 90, principalmente en estaciones de trabajo Unix . Estos primeros usos son anteriores a la disponibilidad de los zócalos LGA modernos y, en su lugar, se utilizaban matrices de rejilla de tierra tanto en el encapsulado del procesador como en la placa base. Luego, una matriz de columnas conductoras ligeramente comprimibles sostenidas en un marco se intercala entre las dos superficies LGA y se comprime utilizando el disipador de calor. Los técnicos de la época consideraron que esto se podía actualizar en campo. Se debía tener cuidado de no tocar las columnas conductoras para evitar la contaminación. [3]
LGA se utiliza actualmente como interfaz física para microprocesadores de las familias Intel Pentium , Intel Xeon , Intel Core y AMD Opteron , Threadripper, Epyc y Ryzen más recientes. A diferencia de la interfaz de matriz de rejilla de pines (PGA) que se encuentra en los procesadores AMD e Intel más antiguos , no hay pines en el chip; en lugar de los pines hay almohadillas de cobre chapado en oro desnudo que tocan los pines que sobresalen del conector del microprocesador en la placa base . En comparación con las CPU PGA, LGA reduce la probabilidad de que el chip se dañe antes o durante la instalación, ya que no hay pines que se puedan doblar accidentalmente. Al transferir los pines a la placa base, es posible diseñar el zócalo para proteger físicamente los pines de daños, y los costos de los daños de instalación se pueden mitigar, ya que las placas base tienden a ser significativamente más baratas que las CPU. [4]
Aunque los zócalos LGA se han utilizado desde 1996 con los procesadores MIPS R10000 , HP PA-8000 y Sun UltraSPARC II [5] , la interfaz no ganó un uso generalizado hasta que Intel presentó su plataforma LGA, comenzando con la secuencia 5x0 y 6x0 Pentium 4 (Prescott) en 2004. [6] Todos los procesadores de escritorio Pentium D y Core 2 utilizan el zócalo LGA 775. A partir del primer trimestre de 2006, Intel cambió la plataforma de servidor Xeon a LGA, comenzando con los modelos de la serie 5000. AMD presentó su plataforma LGA de servidor comenzando con el Opteron de la serie 2000 en el segundo trimestre de 2006. AMD ofreció la serie Athlon 64 FX en el zócalo 1207FX a través de las placas base L1N64-SLI WS de ASUS. Fue la única solución LGA de escritorio ofrecida por AMD en ese momento hasta el lanzamiento de Socket AM5 en 2022.
El socket LGA más reciente [¿ cuándo? ] para computadoras de escritorio de Intel se denomina LGA 1700 (Socket H5), que se utiliza con las familias de procesadores Intel Core i3, i5 e i7 de la serie Alder Lake , así como con las familias Pentium y Celeron de gama baja. Las familias Skylake-X Core i7 y Core i9 utilizan el socket LGA 2066. La configuración LGA proporciona una mayor densidad de pines, lo que permite más contactos de alimentación y, por lo tanto, una fuente de alimentación más estable para el chip.
AMD presentó su primer socket LGA para consumidores, llamado Socket TR4 (LGA 4094) para sus procesadores Ryzen Threadripper de gama alta para plataformas de escritorio. Este socket es físicamente idéntico a su Socket SP3 para sus CPU de servidor Epyc , aunque las CPU SP3 no son compatibles con el chipset X399 para computadoras de escritorio y viceversa.
El socket LGA para servidores de AMD anterior se denominaba Socket G34 (LGA 1944). Al igual que Intel, AMD decidió utilizar sockets LGA por su mayor densidad de pines, ya que un PGA de 1944 pines sería demasiado grande para la mayoría de las placas base.