CPUソケット

CPUソケットは、大規模集積回路パッケージ用のICソケットで、CPU用のものである。数十〜数千接点で、高い動作周波数でも動作する必要があるなどの特殊性はあるが、基本的にはCPU以外のLSI用のICソケットと何ら変わるものではない。しかし、CPUとマザーボード間のインタフェースとしての電気的・論理的仕様も含んで「Socket AM4」などといった名前で識別される場合もある。形状によっては「CPUスロット」などもある。CPU以外のプロセッサや、CPUであっても組み込み向けの比較的小規模な製品、2015年以降のノートパソコン向けの製品などは直接ハンダ付けで実装することがほとんどであり、ソケットは使われない。

1. 概要
-----

2019年現在、ほとんどのデスクトップ向けパーソナルコンピュータのマザーボードは、CPUの選択にそれなりの自由度があることから、CPUソケットを使用している。

CPUとソケット間のインタフェースには、IntelのCPUではLand Grid Arrayを使用しており、このパッケージではピンはソケットの側に存在する。ピンは、CPUパッケージ底面のパッド または//ランド//と接触する。

AMDのCPUの場合はPin grid array  を使用しており、CPUパッケージ底面の短く硬いピンがソケットの穴に嵌る。Zero Insertion Force  ソケットではほとんど抵抗なくCPUを挿入することができる。確実に装着した後、レバーを倒してピンをしっかりと圧接・保持し、接点を確実に接触させる。2004年にLGA775に切り替える前のIntelもこのPGAを使用していた。AMDでも、サーバー・ワークステーション向けのEPYCやOpteron､メニーコアのRyzen ThreadripperではLGAを採用している。

スロット 1990年代後半に、多くのx86プロセッサはソケットではなくスロットに装着された。CPUスロットは拡張スロットに似た、シングルエッジのコネクタであり、そこにCPUを搭載したプリント基板であるCPUユニットを挿入した。スロット型のCPUパッケージは2つの利点があった。CPUユニットのプリント基板に集積回路を追加することによりL2キャッシュメモリを拡充できることと、CPUの挿入・抜却が容易になることである。しかし、スロット型のパッケージはCPUとチップセットの間の配線長が長くなり、その長いプリントパターンに分布する静電容量と電気抵抗が、500MHzを超えるクロックスピードにおいて無視できないインピーダンスとして顕在化し不適切なものとなった。CPUスロットは、AMDのSocket AとインテルのSocket 370が導入されたことで使われることはなくなった。 名称の混同 例えば、LGA775パッケージを採用したCPUを接続するCPUソケットの正しい名称は Socket T であるが、しばしば //LGA775 ソケット// 、あるいは略して単に //LGA775// と表記される。また //LGA775// という語は、後述するとおりハードウェアプラットフォームの名称としても拡大使用されている。これらのことから、//LGA775// とのみ表記されている場合はそれがCPUの形状を指すのかマザーボードの構成部品を指すのかコンピュータのハードウェア仕様を指すのか、文脈から判断しなければならない。

1.1. 汎用品
--------

以下は、もっぱら既存の汎用のICソケットが使われるマイクロプロセッサである。ZIFソケットではないものが多く、引き抜く際に適切な工具が必要になる。

DIPソケット
x86系 - 8086, 8088, V30, V20など
他 - 8080, Z80, 8085など
PLCCソケット
x86系 - 80186 , V50, 80286など
他 - MC68000など
PGAソケット - 80386 14列・接点数132
PGAソケット - MC68040 18列・接点数179

2. インタフェース
----------

CPUソケットに関する、各種インタフェース仕様の一覧と解説である。

3桁の数字を含んでいる多くのソケット名は、CPUやソケットのピンの数を意味している。

2.1. インテルおよびその互換
----------------

Socket 1 - 486
Socket 2 - 486, 486用Pentium ODP
Socket 3 - 486, P24Tおよび互換製品
Socket 4 - Pentium 60/66MHz
Socket 5 - Pentium 75-133MHz, AMD K5, IDT WinChip C6, WinChip 2
Socket 6 - 486向けに設計されたが、あまり使用されなかった。ライトバック対応486DX2, IntelDX4
Socket 7 - Pentium, Pentium MMX, AMD K6シリーズ, いくつかのサイリックス製CPU, WinChip2 Rev.A

2.2. インテル専用
-----------

2.2.1. デスクトップ
-------------

Socket 8 - Pentium Pro
Slot 1 - Celeron, Pentium II, Pentium III
Socket 370 - Pentium III, Celeron; Cyrix III; VIA C3
Socket 423 - Pentium 4と Celeron プロセッサ
Socket N - Pentium 4, Celeron, Pentium 4 Extreme Edition
Socket 479 - Pentium M
Socket T - Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium Extreme Edition, Pentium Dual-Core, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon 3000 シリーズ, Core 2 Quad
Socket B  - NehalemマイクロアーキテクチャのIntel Core i7
Socket H  - Nehalemマイクロアーキテクチャ および WestmereマイクロアーキテクチャのIntel Core i7, Core i5, Core i3, Pentium G, Celeron G。QPIではなくDirect Media Interfaceを採用し、CPU側にメモリコントローラやPCI Expressコントローラを内蔵した。
Socket H2  - Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ 及び Ivy BridgeマイクロアーキテクチャのIntel Core i7, Core i5, Core i3, Pentium G, Celeron G
Socket H3  - Haswellマイクロアーキテクチャ 及び BroadwellマイクロアーキテクチャのIntel Core i7, Core i5, Core i3, Pentium G, Celeron G
Socket H4  - Skylakeマイクロアーキテクチャ、Kaby Lakeマイクロアーキテクチャ 及び Coffee Lakeマイクロアーキテクチャ、Coffee Lake RefreshマイクロアーキテクチャのIntel Core i9, Core i7, Core i5, Core i3, Pentium G, Celeron G
Socket R  - Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ 及び Ivy Bridgeマイクロアーキテクチャの Core i7 Extreme
Socket R3  - Haswellマイクロアーキテクチャ 及び Broadwellマイクロアーキテクチャの Intel Core i7 Extreme
Socket R4  - Skylakeマイクロアーキテクチャ 及び Kaby LakeマイクロアーキテクチャのIntel Core i9 ,Core i7 ,Core i5 

2.2.2. モバイル
-----------

Socket 479 - Pentium M と Celeron M
Socket 495 - PPGA-B495 としても知られる。Mobile P3 Coppermine と Celeron で使用された。
Socket M - Core Solo, Core Duo, Core 2 Duo
Micro-FCBGA - Mobile Celeron, Core 2 Duo , Core Duo, Core Solo, Celeron M, Pentium III 
Socket P - インテルベース。Socket 479 と Socket M を置き換える。2007年5月9日にリリースされた。
Socket G1- Nehalemマイクロアーキテクチャ および　WestmereマイクロアーキテクチャのIntel Core i7, Core i5, Core i3, Pentium, Celeron
Socket G2- Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ および Ivy BridgeマイクロアーキテクチャのIntel Core i7, Core i5, Core i3, Pentium, Celeron
Socket G3- HaswellマイクロアーキテクチャのIntel Core i7, Core i5, Core i3, Pentium, Celeron

2.2.3. サーバ
----------

Slot 2 - Pentium II Xeon, Pentium III Xeon
Socket 603 - Xeon
Socket 604 - Xeon
PAC418 - Itanium
PAC611 - Itanium 2, HP PA-RISC 8800 と 8900
Socket J  - Xeon
Socket N - Dual-Core Xeon LV
LGA1567 - Xeon
LGA1356 - Sandy Bridge-EN
LGA2011 - Xeon
LGA2011-1 - Xeon
LGA2011-v3 - Xeon
LGA3647 - Xeon

2.3. AMD
--------

2.3.1. デスクトップ 
-------------------

Super Socket 7 - AMD K6-2, AMD K6-III; Rise Rise mP6, Cyrix MII, WinChip.
Slot A - AMD Athlon
Socket A - Athlon, Duron, Athlon XP, Athlon XP-M, Athlon MP, Sempron, Geode プロセッサをサポートする AMD のソケット。
Socket 754 - シングルチャネルのDDR SDRAMに対応したAMDのシングルプロセッサ用のソケット。Athlon 64, Sempron, Turion 64 プロセッサに対応する。このソケット以降はメモリコントローラがCPUに統合されているため、CPUソケットとメモリが直結されている。
Socket 939 - デュアルチャネルの DDR-SDRAM に対応した AMD のシングルプロセッサ用のソケット。Athlon 64, 1 GHz までの Athlon 64 FX, 4800+ までの Athlon 64 X2, Opteron 100 シリーズのプロセッサに対応する。発売後、約 2 年で Socket AM2 に置き換えられた。
Socket AM2 - DDR2-SDRAM に対応した AMD のシングルプロセッサ用のソケット。Socket 754 と Socket 939 を置き換えた。 Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX, Opteronプロセッサに対応し、電源回路とBIOSの対応があれば、Phenom, PhenomII プロセッサにも対応できる。
Socket AM2+ - シングルプロセッサシステム用の AMD のソケット。DDR2 と電源回路の分離された HyperTransport 3 をサポートする。Socket AM2 を置き換えた。Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX, Opteronプロセッサに対応し、電源回路とBIOSの対応があれば、Phenom, PhenomII プロセッサにも対応できる。
Socket AM3 - シンプルプロセッサシステム用のAMDのソケット。DDR3 と電源回路の分離された HyperTransport 3 をサポートする。DDR3-SDRAM をサポートすることで Socket AM2+ を置き換える。AM3版PhenomIIをサポートしているが、DDR3メモリコントローラを搭載していないAM2+版PhenomIIやPhenom以前のCPUは使用できない。
Socket AM3+ - Socket AM3の後継のソケットである。2011年Q3発売のBulldozerのために設計された。DDR2 SDRAMのサポートが削除された。AM3およびそれ以前のソケットとの区別をつけやすくするため、AM3+では黒いソケットが採用されている。この黒いソケットそのものの名称は「AM3b」である。
Socket AM4 - 2017年3月発売のRyzenプロセッサ用に発売された。DDR4 SDRAMをサポート。以前のソケットと寸法が異なるため、一部のCPUクーラーのリテンションは互換性がない。
Socket FM1 - Fusion APU用のAMDのソケット。ノースブリッジの廃止やCPUソケットに映像出力が加わることで、従来とは別のソケットとされた。FM1を使用するのは最初のデスクトップ向けAPUであるLlanoとその派生であるFM1版Athlonのみで、次世代のTrinityからはSocket FM2に置き換えられた。
Socket FM2 - Fusion APU用のAMDのソケット。二世代目のデスクトップ向けAPUであるTrinityと三世代目のデスクトップAPUであるRichland用。
Socket AM1 - Fusion APU用のAMDのソケット。SoCデスクトップ向けAPU用。ソケットそのものの名称は「Socket FS1b」である。

2.3.2. ハイエンド・デスクトップ 
-------------------------

Socket TR4 - Zen および Zen+世代のCPUである Ryzen Threadripper 1000シリーズ および 2000シリーズ用。
Socket sTRX4 - Zen2 世代のCPUである Ryzen Threadripper 3000シリーズ用。TRX4 の PCI Express 3.0 に対し、sTRX4 では PCI Express 4.0 へと更新された。
Socket sWRX8 - Zen2 および Zen3 世代のワークステーション用CPUである Ryzen Threadripper Pro 3000シリーズ および 5000シリーズ用。メモリチャネル数が TRX4 および sTRX4 の4chに対し、8chへと強化されている

2.3.3. モバイル 
-----------------

Socket A - モバイルDuron,モバイルAthlon4,モバイル Athlon XP,Geode
Socket 563 - AMDの省電力モバイル Athlon XP-M。
Socket 754
Socket S1 - DDR2-SDRAM に対応したモバイルプラットフォーム用の AMD のソケット。また、Socket S1にはSocket S1 g1からg4が存在し、それらはソケットこそは同じでものの電圧的な互換性がないため判別が難しい。モバイルプロセッサ用の Socket 754 を置き換えた。
Socket FS1 - 将来の、CPU と GPU の機能を持ったノート PC 向けの //Fusion// プロセッサ用。DDR3-SDRAM をサポートする。2009年にリリースされる予定。
Socket FP5 - モバイル向け Ryzen APU 用ソケット

2.3.4. サーバ 
----------------

Socket 940 - DDR-SDRAM に対応した AMD のシングル、およびマルチプロセッサ用のソケット。AMD Opteron, Athlon 64 FX プロセッサに対応する。
Socket A
Socket F - DDR2-SDRAM をサポートした、AMD のマルチプロセッサ用のソケット。AMD Opteronと Athlon 64 FX プロセッサに対応する。 Socket 940 を置き換え、部分的に Socket F+ と互換性がある。
Socket F+ - 最高 2.6 GHz までの高速 HyperTransport をサポートする、AMD の将来のマルチプロセッサ用のソケット。Socket F を置き換えるが、Socket F 用のプロセッサを後方互換性としてサポートする。
プロジェクトコードネーム //Fusion// で開発されている将来のプロセッサは、Socket FS1 と他の 2 つのソケットを使用する。
AMD Socket G3 - Socket F+ の後継であり、サーバのメモリ拡張のための、Socket G3 Memory Extender とあわせて使用される。
Socket SP3 - ZenアーキテクチャのサーバーCPUである EPYCシリーズのソケット

2.4. その他
--------

Socket 463 - NexGen Nx586
Socket 499 - DEC Alpha 21164a
Slot B - DEC Alpha
スロケット - ソケット型のプロセッサを、バスが互換のスロット型マザーボードで使用するためのアダプタの通称。日本語では、他の変換アダプタも含んでゲタと呼ばれる。

3. 脚注
-----

4. 関連項目
-------

CPU製品一覧
CPUバス
インテル#マイクロプロセッサ
アドバンスト・マイクロ・デバイセズ#マイクロプロセッサ
パッケージ 

5. 外部リンク
--------

[1] - x86 のソケットと関連する仕様の詳細なリスト。
[2]
[3]