شبكة أرضية

مصفوفة الشبكة الأرضية ( LGA ) هي نوع من أنواع التغليف السطحي للدوائر المتكاملة (ICs)، وتتميز بوجود دبابيس التوصيل على المقبس ( عند استخدام مقبس) - على عكس مصفوفة شبكة الدبابيس (PGA) التي تحتوي على دبابيس التوصيل على الدائرة المتكاملة نفسها. ^{[ 1 ]} يمكن توصيل مصفوفة الشبكة الأرضية (LGA) كهربائيًا بلوحة الدوائر المطبوعة (PCB) إما باستخدام مقبس أو عن طريق اللحام المباشر على اللوحة.

تُعدّ مصفوفة الشبكة الأرضية تقنية تغليف تتضمن شبكة من نقاط التلامس، تُسمى "الأرضيات"، على الجانب السفلي من العبوة. تُوصل هذه النقاط بشبكة أخرى على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). ليس من الضروري استخدام جميع صفوف وأعمدة الشبكة. يمكن توصيل نقاط التلامس إما باستخدام مقبس LGA، أو عن طريق اللحام السطحي باستخدام معجون اللحام. ^{[ 2 ]} قد تكون عناصر الشبكة المستخدمة دائرية أو مثلثة أو متعددة الأضلاع، وقد تختلف في أحجامها. أحيانًا، قد تبدو الشبكات كنمط خلية النحل. غالبًا ما تُحسّن التصاميم لعوامل مثل احتمالية التلامس بغض النظر عن التفاوتات المسموح بها، والفجوة الكهربائية بين نقاط التلامس المتجاورة، ولتوفير أفضل الأشكال لنقاط التلامس الزنبركية المقابلة، بما في ذلك توصيلها الكهربائي الخارجي، على سبيل المثال، بلوحة الدوائر المطبوعة الخلفية.

تُعدّ تقنية تغليف LGA مشابهة لتقنية تغليف مصفوفة الشبكة الكروية (BGA) ومصفوفة الشبكة الدبوسية (PGA). وكما هو الحال في مصفوفات الشبكة الدبوسية، صُممت حزم مصفوفة الشبكة الأرضية لتناسب إما مقبسًا أو ليتم لحامها مباشرةً على لوحة الدوائر المطبوعة، مع العلم أن حزم PGA لا يمكن لحامها باستخدام تقنية التركيب السطحي. وعلى عكس BGA، فإن حزم مصفوفة الشبكة الأرضية في التكوينات غير المزودة بمقبس لا تحتوي على كرات، وتستخدم موصلات مسطحة يتم لحامها مباشرةً على لوحة الدوائر المطبوعة.

استُخدمت مصفوفة LGA في المعالجات الدقيقة المتطورة والتطبيقات المشابهة منذ تسعينيات القرن الماضي، وخاصةً في محطات عمل يونكس . سبقت هذه الاستخدامات المبكرة توفر مقابس LGA الحديثة، حيث استُخدمت مصفوفات شبكية أرضية على كلٍ من غلاف المعالج واللوحة الأم. تُوضع مجموعة من الأعمدة الموصلة القابلة للانضغاط قليلاً، والمثبتة في إطار، بين سطحي مصفوفة LGA، ثم تُضغط باستخدام المشتت الحراري. كان الفنيون آنذاك يعتبرون هذا التصميم قابلاً للتحديث الميداني. وكان لا بد من توخي الحذر الشديد لتجنب لمس الأعمدة الموصلة لتفادي التلوث. ^{[ 3 ]}

تُستخدم واجهة LGA حاليًا كواجهة مادية للمعالجات الدقيقة من عائلات Intel Pentium وIntel Xeon و Intel Core و AMD Opteron و Threadripper و Epyc و Ryzen الأحدث. على عكس واجهة مصفوفة شبكة الدبابيس (PGA) الموجودة في معالجات Intel وAMD المكتبية القديمة، لا توجد دبابيس على الشريحة؛ فبدلاً منها توجد وسادات من النحاس المطلي بالذهب تتصل بدبابيس بارزة على مقبس المعالج الدقيق في اللوحة الأم . بالمقارنة مع معالجات PGA، تقلل LGA من احتمالية تلف الشريحة قبل أو أثناء التركيب لعدم وجود دبابيس قابلة للانحناء. بنقل الدبابيس إلى اللوحة الأم، يُمكن تصميم المقبس لحماية الدبابيس ماديًا من التلف، كما يُمكن تقليل تكاليف تلف التركيب نظرًا لأن اللوحات الأم عادةً ما تكون أرخص بكثير من المعالجات. ^{[ 4 ]}

على الرغم من استخدام مقابس LGA منذ عام 1996 في معالجات MIPS R10000 و HP PA-8000 و Sun UltraSPARC II ^{[ 5 ]} ، إلا أن هذه الواجهة لم تنتشر على نطاق واسع إلا بعد أن طرحت إنتل منصتها LGA، بدءًا من معالجات Pentium 4 (Prescott) من سلسلتي 5x0 و6x0 في عام 2004. ^{[ 6 ]} تستخدم جميع معالجات Pentium D و Core 2 المكتبية مقبس LGA 775. في الربع الأول من عام 2006، حوّلت إنتل منصة خوادم Xeon إلى مقبس LGA، بدءًا من طرازات سلسلة 5000. طرحت AMD منصة خوادمها LGA بدءًا من سلسلة Opteron 2000 في الربع الثاني من عام 2006. وقدّمت AMD سلسلة Athlon 64 FX على مقبس 1207FX من خلال لوحات ASUS L1N64-SLI WS الأم. كان هذا هو الحل الوحيد لأجهزة سطح المكتب LGA الذي قدمته AMD في ذلك الوقت حتى إصدار Socket AM5 في عام 2022.

أحدث مقبس LGA لأجهزة سطح المكتب من إنتل يُعرف باسم LGA 1851 (المقبس V1)، ويُستخدم مع معالجات سلسلة Arrow Lake من إنتل، وتحديدًا معالجات Core Ultra 5 و7 و9. أما معالجات Skylake-X من عائلتي Core i7 وCore i9 فتستخدم مقبس LGA 2066. يوفر تصميم LGA كثافة دبابيس أعلى، مما يسمح بوصلات طاقة أكثر، وبالتالي إمداد طاقة أكثر استقرارًا للمعالج.

أطلقت AMD أول مقبس LGA للمستهلكين، وهو مقبس TR4 (LGA 4094)، لمعالجات Ryzen Threadripper المتطورة لمنصة سطح المكتب. يتطابق هذا المقبس فيزيائيًا مع مقبس SP3 الخاص بمعالجات Epyc للخوادم، على الرغم من أن معالجات SP3 غير متوافقة مع شريحة X399 لسطح المكتب والعكس صحيح.

كان مقبس LGA الخاص بخوادم AMD سابقًا يُعرف باسم Socket G34 (LGA 1944). وكما فعلت Intel، قررت AMD استخدام مقابس LGA نظرًا لكثافة دبابيسها العالية، حيث أن مقبس PGA ذو 1944 دبوسًا سيكون كبيرًا جدًا بالنسبة لمعظم اللوحات الأم.

• حامل الشريحة
• حزمة مزدوجة مضمنة (DIP)
• مصفوفة شبكة الدبابيس (PGA)
• مصفوفة الشبكة الكروية (BGA)
• وحدة الذاكرة المرفقة المضغوطة (CAMM)، وهي وحدة ذاكرة ذات شكل معين تستخدم اتصال مصفوفة الشبكة الأرضية

• theinquirer.net - سيتم إطلاق Socket F في يوليو 2006
• techpowerup.com - صورتان إضافيتان لمقبس F