Prozessorsockel

In der Anfangszeit der Computer wurden Prozessoren, wie bei Halbleitern üblich, fest auf dem Motherboard aufgelötet. Irgendwann kam man dem Bedarf nach, die Produkte Prozessor und Motherboard voneinander getrennt zu verkaufen. Seit dem 486er (Prozessor von Intel) ist es üblich, auf dem Motherboard einen Sockel, statt einem Prozessor anzubringen. Erst beim Zusammenbau des Computers wird der Prozessor in den Sockel gesteckt und zusammen mit Kühlkörper und Lüfter auf dem Motherboard befestigt. So ist auch die Aufrüstung eines Computers durch einen Prozessor-Tausch einfacher durchzuführen.
Man muss bedenken, dass heute jeder Prozessor-Hersteller bis zu 30 verschiedene Modelle gleichzeitig auf dem Markt hat. Insbesondere Intel und AMD pflegen eine große Vielfalt. Diese Vielfalt ist bei den Motherboards nicht anders. Die Massen- und Nischenmärkte fordern beliebige Kombinationen aus Prozessor und Motherboard, um jede Kombination aus Preis und Leistung befriedigen zu können.
Diese unübersichtliche Prozessor- und Motherboard-Vielfalt treibt nicht nur den PC-Bastler, sondern auch den Fachmann in den Wahnsinn. Doch die Hersteller folgen damit einer einfachen Strategie. Jeder Hersteller versucht, jede denkbare Marktnische, also eine Kombination aus Preis und Leistung, mit den eigenen Produkten zu belegen. Und das alles nur, damit die Konkurrenz aus der eigenen Lücke keinen Nutzen ziehen kann.

Mit jeder neuen Prozessor-Generation hat Intel auch einen neuen Sockel eingeführt, der dann auch von anderen Prozessorherstellern unterstützt und genutzt wurde. Nach dem Sockel 7 hat jeder Prozessorhersteller für seine Prozessoren eigene Sockel verwendet. In der Folge wurden dann auch spezielle Chipsätze und Motherboards für die einzelne Prozessoren entwickelt.
Der klassische Sockel wurde im Laufe der Zeit von einem Slot für eine Prozessor-Steckkarte ersetzt, auf der L2-Cache und Prozessor voneinander getrennt waren, um die Herstellungskosten zu senken. Doch dadurch waren die Steigerung der Taktrate des Front-Side-Busses nicht mehr möglich. Deshalb werden heute wieder Sockelbauformen verwendet.

Die Bedeutung des Prozessor-Sockels wird in Zukunft immer geringer. Schon heute werden die meisten Prozessoren nicht mehr in Sockel gesteckt, sondern fest verlötet. Dazu gehören All-in-One-Systeme, wie zum Beispiel Smartphones, Tablets, Multimedia-PCs, Notebooks und Mini-PCs. Hier ist es bereits üblich auf einen steckbaren Prozessor und den dazugehörigen Sockel zu verzichten. Der Prozessor wird direkt auf die Hauptplatine gelötet. Das hat den Vorteil, dass die Bauhöhe der Geräte verringert werden kann.

Warum hat fast jede neue Prozessor-Generation einen eigenen Prozessorsockel?

Man könnte nun annehmen, dass es Standards für Prozessor-Sockel gibt. Doch dem ist nicht so. Zwar gleichen sich die Prozessor-Sockel in der Regel irgendwie. Doch die Anzahl und Anordnung der nach außen geführten Anschlüsse und deren Belegung variieren je nach Prozessor-Hersteller und -Typ.
Für den Prozessorsockel sind die Prozessor-Hersteller verantwortlich, die an dieser Stelle aber mit den Chipsatz- und Motherboard-Herstellern zusammenarbeiten.
Da mit jeder neuen Prozessor-Generation auch ein neuer Prozessorsockel kommt, passen neuere Prozessoren nicht mehr in ältere Motherboards. Man könnte das grundsätzlich als Nachteil sehen. Doch der Sockel-Wechsel ist für die Weiterentwicklung der Prozessoren sehr wichtig.
So steigt die Anzahl der Pins immer dann, wenn mehr Funktionseinheiten in den Prozessor gepflanzt werden oder externe Verbindungen beschleunigt werden müssen. Da der Sockel die Übertragungsfrequenz begrenzt, erhöht man einfach die Anzahl der Verbindungen.
Ein weiterer Knackpunkt ist der Leistungsverbrauch. Ein Sockel-Kontakt verträgt nur eine bestimmte Leistung. Wenn die überschritten wird, muss die maximale Gesamtleistung des Prozessors auf mehrere Kontakte verteilt werden. Da der Stromverbrauch mit jeder neuen Prozessor-Generation in der Regel ansteigt, ist allein schon deshalb ein Sockel-Wechsel nötig.

Der Sockel legt einige Eigenschaften des Prozessors fest:
  • Anordnung der Kontakte (Pins)
  • mögliche Taktfrequenzen
  • verwendete Betriebsspannung

Historie der Prozessorsockel

BezeichnungBeschreibung
Sockel 1 Prozessorsockel mit 238 Pins für Intel 486 SX.
Sockel 2 Prozessorsockel ab 486 DX2 mit einer Versorgungsspannung von 5V.
Sockel 3 Prozessorsockel mit 237 Pins ab 486 DX4 mit einer Versorgungsspannung von 3,3V oder 3,45V.
Sockel 4 Prozessorsockel mit 273 Pins ab Pentium 60 und 66 (P5) mit einer Versorgungsspannung von 5V.
Sockel 5 Prozessorsockel mit 320 Pins für Pentium-Prozessoren von 75 bis 133 MHz (P54C) und einer Versorgungsspannung von 3,3V bis 3,5V.
Sockel 6 Angedacht für den 486, wurde aber niemals eingesetzt (235 Pins).
Sockel 7 Nachfolger des Sockel 5 für Pentium-Prozessoren und gängigster Sockel für Prozessoren mit 321 Pins der 5. und 6. Generation von AMD und IBM/Cyrix als Super-Socket-7 mit 100 MHz FSB.
Sockel 8 In diesem Sockel passt nur der Pentium Pro mit 387 Pins von Intel.
Slot 1 Dieser Prozessor-Anschluss (242 Pins) wurde mit dem Pentium II eingeführt. Er wird auch für den Pentium III verwendet. Da der Prozessor mit L1- und L2-Cache auf einer Leiterplatte in einem Modul untergebracht ist, ähnelt dieser Sockel mehr einem Erweiterungssteckplatz. Im Prinzip ist der Slot-1 aber nichts anderes als der Sockel 8. Als Protokoll wird GTL+ verwendet.
Die großen Slot-Cartridges verloren sehr schnell wieder ihre Existenzberechtigung. Sie dienten dazu, um den Prozessor-Kern mit einem schnellen L2-Cache zu koppeln. Mit der Einführung des 0,25-µm-Herstellungsprozesses bot es sich an, den L2-Cache direkt in den Prozessor-Chip (Die) zu integrieren.
Slot 2 Der Slot 2 mit 330 Anschlüssen ist der Highend-Prozessorsockel für Intels Multiprozessoren Pentium II Xeon und Pentium III Xeon.
Sockel 370 Nachdem die Pentium-III-Prozessoren einen integrierten L2-Cache, auf dem Die, hatten, war eine Platinen-Bauform nicht mehr nötig.
Deshalb führte Intel die PGA-Bauform ein, die elektrisch und in der Pin-Belegung aber nicht alle kompatibel zueinander waren.
Alle Pentium-III-Prozessoren mit mehr als 1 GHz Taktfrequenz, egal ob im 0,18- oder 0,13-µm-Technik hergestellt, kommen im neuen FC-PGA2-Gehäuse mit integriertem "Heat Spread" (IHS). Dieses Blech verteilt die im Prozessor-Die freigesetzte Wärme besser und vemeidet so Hotspots (lokale Überhitzungen).
In den Sockel mit 370 Pins passen auch die Prozessoren von VIA (Cyrix III und C3). Die unterschiedlichen Prozessor-Spannungen machen die Prozessoren zueinander nicht kompatibel.
Slot A Der Slot A ist für den Athlon von AMD.
Das Slotdesign des Slot A (242 Pins) ist vom Prinzip ein spiegelverkehrter Slot 1. Als Protokoll wird das EV6-Protokoll eingesetzt. Das ist das selbe Protokoll, das bei den Alpha-Prozessoren verwendet wird. Theoretisch ließe sich so ein Alpha-Prozessor in den Slot A stecken.
Sockel A
(Sockel 462)
Die AMD-Prozessoren Thunderbird und Duron gibt es nur für den Sockel A mit 462 Pins. Der Slot A hat damit bereits wieder ausgedient.
Später wurde der Sockel A auch für den Athlon XP und Sempron verwendet.
Sockel 423 Prozessorsockel mit 423 Pins für den Intel Pentium 4 von 1300 bis 2000 MHz (bis 2001).
Sockel 478 Prozessorsockel mit 478 Pins für den Intel Pentium 4 ab 1400 MHz und Celeron ab 1700 MHz und Celeron D.
Sockel 479 Intel Pentium M (Banias, Dothan), Celeron M (Banias, Dothan, Yonah)
Slot M Um die erforderliche Bandbreite für die IA-64 Prozessorgeneration (Intel Itanium) zu gewährleisten, führte Intel den Slot M ein. Über einen Extra-Stecker werden die Masse-Leitungen an das Prozessor-Gehäuse geführt. Die Daten-Leitungen kommen über einen separaten Anschluss.
Eine ähnliche Technik setzt HP bei seinen RISC PA-xxxx-Prozessoren ein.
Sockel 603 Intel Xeon FSB400
Sockel 604 Intel Xeon 3,06 GHz FSB533
Sockel 754 Dieser Sockel diente erst für den Athlon 64. Wurde dann aber durch den Sockel 939 ersetzt. Der Sockel 754 diente langfristig für den AMD Sempron und für die Notebookprozessoren Mobile Athlon 64, Turion 64 und Mobile Sempron.
Sockel 939 Dieser Sockel hat eine doppelte Speicherbandbreite als der Sockel 754. Außerdem verwendet er statt dem klassischen FSB durchweg HyperTransport. AMD Athlon 64 und AMD Athlon 64 X2.
Sockel 940 Ursprünglich war der Sockel 940 für den Opteron gedacht. Dann hat AMD diesen Sockel für die Athlon 64 FX-Serie missbraucht, die nichts anderes als Opterons sind.
Sockel 775
(LGA775)
Statt Pins auf der Prozessorunterseite drücken flache Kontakte im Sockel auf kleine Blattfedern und stellen so eine Verbindung her. Ein Klappdeckel mit modifiziertem Arretierverfahren presst die CPU fest in den Sockel. Dieses Verfahren soll für eine bessere Verbindung sorgen und verbogene Pins vorbeugen. Der Sockel hat insgesamt 775 Kontakte.
Für Intel Pentium 4, Celeron D, Pentium D, Pentium 4 Extreme Edition und Core 2 Duo/Quad.
AM2 Seit Mai 2006 gibt es den Athlon 64, Athlon 64 X2 und Sempron mit dem AM2-Sockel und DDR2-Speicherinterface.
Mit dem AM2-Sockel lösst AMD die Zwei-Sockel-Verwirrung auf. Damit kann ein Motherboard mit verschiedenen Prozessoren bestückt werden, ohne auf den Sockel Rücksicht zu nehmen. Das freut nicht nur die Hersteller, sondern auch die Kunden, die sich einen Computer selber zusammenbauen.
Der AM2 ist dem Sockel 939 sehr ähnlich. Auf den ersten Blick unterscheiden sie sich nur in ein paar Pins. Doch beide Sockel wurden für unterschiedliche Speichertypen entwickelt.
Sockel 51 Sockel für den Notebook-Prozessore AMD Turion 64 X2.
Sockel M Core Solo/Duo (Yonah), Core 2 Solo/Duo (Merom), Pentium Dual Core (Yonah), Celeron M (Yonah, Merom)
Sockel P Intel Core 2 Duo/Extreme (Merom, Penrym), Celeron M (Merom)
AM2+ Erweiterung des Sockels AM2 für AMD Phenom X3/X4.
AM3 Der AM3-Sockel wird für billige Athlons und Phenoms ab 2 Kernen (X2/X4) verwendet.
AM3+ Die FX-Serie von AMD mit einem leicht veränderten AM3-Sockel.
FM1 Der FM1-Sockel wird für die Baureihe A (A8, A6, A4) von AMD verwendet.
FM2 Der FM2-Sockel wird für die Baureihe A von AMD verwendet.
Sockel F
(LGA1207)
Der Socket-F ist der Prozessorsockel für den AMD Opteron 22xx und 82xx mit LGA1207-Gehäuse.
Sockel B
(LGA1366)
Der LGA1366 ist ein Sockel für Server und Workstations. Dieser Sockel ist für den Massenmarkt zu teuer. Systeme mit LGA1366 lohnen sich nur wenn man viel Hauptspeicher und mehr als zwei Grafikkarten braucht.
Sockel für Intel Core i7 braucht deshalb so viele Kontakte, weil sehr viele spannungsversorgende Anschlüsse, die dreikanalige Speicheranbindung und Quick Path Interconnect (QPI) braucht.
Sockel H1
(LGA1156)
Der LGA1156 ist ein abgespeckter LGA1366 mit nur zwei Speicherkanälen und einem PCIe-Controller statt QPI. Die Fassung ist billiger und für Prozessoren und Motherbaorads für den Massenmarkt geeignet. Mehr als die Hälfte der 1156 Kontaktflächen dienen für die Stromversorgung.
Sockel H2
(LGA1155)
Der LGA1155, oder auch H2 genannt, wird generell für die meisten Intel-CPUs verwendet. Zum Beispiel Core i7, i5, i3, Pentium und Celeron.
Sockel LS
(LGA1567)
Nachfolger des Server-Sockels LGA1366. Drei zusätzlichen QPI-Links, von denen jeder 59 Kontakte belegt, erklären einen Großteil der 201 Anschlüsse, die LGA1567 mehr bietet als LGA1366.
LGA2011 Der LGA2011 ist für Server-Prozessoren (Xeon) und bestimmte Core-i7-Varianten gedacht. Die enorme Zahl an Kontakten ist den vier Speicherkanälen für DDR3-1333 und 40 PCIe-Lanes geschuldet.

Prozessor-Sockel-Galerie

Sockel 5 Sockel 5
Sockel 7 Sockel 7
Sockel 8 Sockel 8
Slot 1 Slot 1
Sockel 370 Sockel 370
Sockel 370 Adapter-Karte für Slot 1 Sockel 370 Adapter-Karte für Slot 1
Sockel A / Sockel 462 Sockel A / Sockel 462
Sockel 423 Sockel 423
Sockel 478 Sockel 478
Sockel 603 Sockel 603
Sockel 604 Sockel 604
Sockel 754 Sockel 754
Sockel 940 Sockel 940
Sockel T / LGA775 Sockel 775
Sockel AM2 von AMD Sockel AM2

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