CPUソケットの種類を徹底解説！マザーボードにはんだ付けされる「BGA」とは？【2022年版】

PCの中ですべてを統括する存在であるプロセッサ（CPU）にも、実は「家」があります。それがCPUソケットです。CPUソケットは性能にほとんど影響しないため、あまり語られることはありません。

なぜCPUソケットが話題になるのか？

CPUのアップグレードを検討している方にとって、自分のマザーボードに搭載されているソケットタイプを知ることは非常に重要です。マザーボードのソケットタイプが、使用できるCPUを決定するからです。

ここでは、CPUソケットとは何か、そしてなぜ重要なのかを詳しく見ていきましょう。😃

CPUソケットとは

電球のソケットを想像してみてください。電球はソケットを通じて電気ネットワークに接続され、初めて点灯します。CPUとそのソケットもまったく同じ仕組みで動作しています。

CPUソケットは、プロセッサをマザーボードの電気ネットワークの一部として組み込む役割を果たします。これにより、CPUへ電力が供給され、PCの他のパーツとの通信経路も確保されます。

現代のコンピュータでは、CPUソケットはマザーボード上に配置されています。しかし昔は別の構成も存在し、スロット型のプロセッサのように、現在のPCIカードのように差し込むタイプのものもありました。

今日では、CPUをマザーボード上のソケットに載せ、レバーや留め具で固定するのが一般的です。

CPUソケットの歴史は30〜40年前にさかのぼります。Intel初のプロセッサであるIntel 386は132ピンのPGAソケットを使用していました。その後、初代Intel Pentium CPUはSocket 4やSocket 5を採用しました。

なぜ複数のCPUソケットタイプが存在するのか？

CPUソケットの種類が分かれている最大の理由は、CPUアーキテクチャの違いです。現代のプロセッサアーキテクチャには、形状、サイズ、マザーボードとの互換性など、それぞれ固有の要件があります。

さらに、x86プロセッサ市場にはAMDとIntelという2大ライバルが存在します。両社のCPUはまったく異なるアーキテクチャを採用しており、相互互換性は事実上ありません。

CPUソケットの種類

長い歴史の中で、数多くのCPUソケットタイプが登場してきました。しかし、現在主流となっているのは「LGA」「PGA」「BGA」の3つだけです。

LGAとPGA

LGAとPGAは、構造的に正反対の関係にあります。「ランド・グリッド・アレイ（LGA：Land Grid Array）」は、ソケット側にピンが付いており、そこにプロセッサを載せる方式です。一方、「ピン・グリッド・アレイ（PGA：Pin Grid Array）」は、ピンがプロセッサ側についており、穴の開いたソケットに挿入する方式です。

近年では、Intel製CPUはLGAソケットを、AMD製CPUはPGAソケットを採用するのが基本です。ただし例外もあります。たとえばAMD ThreadripperはSocket TR4（Threadripper 4の略）を使用しており、これはLGAソケットです。TR4はAMDにとって2つ目のLGAソケットでした。また少し前の時代には、Pentium、Pentium 2、Pentium 3といったIntel CPUがPGAソケットを使用していたこともあります。

BGA

「ボール・グリッド・アレイ（BGA：Ball Grid Array）」と呼ばれるこのソケットは、製造段階でプロセッサをマザーボードに恒久的にはんだ付けする方式で、アップグレードは不可能です。

BGA方式のソケットとマザーボードはコストを抑えられる可能性がありますが、前述の通り後からの交換やアップグレードはできません。

技術的には、BGAはマザーボードの恒久的な一部であるため、厳密には「ソケット」と呼ばない場合もあります。それでも、同じ機能を果たすことから、BGAもソケットとして言及する価値があります。

近年、システム・オン・チップ（SoC）ハードウェアの普及に伴い、IntelはBGAソケットの採用を拡大しています。同様に、ARM、Broadcom、Qualcomm、NVIDIAなどのSoCメーカーも、現在ではBGAに大きく依存しています。

CPUソケットタイプは本当に重要なのか？

「特定のソケットタイプ向けのプロセッサなら、同じソケットを持つどんなマザーボードにも装着できる」と思っていませんか？　答えはノーです！

LGAのようなソケットタイプは特定のモデルではなく、あくまでカテゴリにすぎません。基本仕様をもとに、多数のソケットバリエーションが存在します。

IntelはLGAソケットに、ピン数に基づいた名前を付けています。たとえばLGA1155には、1,155本の個別のソケットピンがあります。その特定のソケット向けに設計されたプロセッサは、そのソケットでしか動作しません。

数字が非常に紛らわしい場合もあります。たとえばLGA1155とLGA1156はよく似ていますが、無理に装着することはできません。なお、1つのIntelソケットバリエーションが複数世代のCPUをカバーすることもあります。

AMDはIntelとは少し違うアプローチで対抗しています。AM3やFM1といった幅広い名称でソケットを命名しています。互換性は依然として厳格ですが、AMDは互換性を維持したままソケットをアップグレードすることがあります。アップグレード版のAMDソケットは「+」記号付きで、AM2+やAM3+などと表記されます。

CPUソケットは絶滅するのか？

ソケットは、日々のテクニカルニーズを満たす高性能プロセッサを提供するだけでなく、簡単なアップグレードやメンテナンスを可能にするという大きなメリットをもたらします。

つまり、家庭でもビジネスでも、希望するスペックでシステムを組むことができ、予算に余裕が出たときにアップグレードできるわけです。

モバイルデバイスの台頭により、多くの疑問が生まれています。PCは絶滅寸前だと考える人もいますが、筆者個人としては、それは程遠い話だと感じています。

ソケットの消滅は遠い将来あり得るかもしれませんが、今その終焉を論じるのは早計でしょう。

実際、IntelとAMDがより小型で高速なCPU製造プロセスの開発を進めている様子を見てください。さらに、既存ソケットの改良や新しいソケットバリエーションの開発にも多大な努力が注がれています。

これにはすべて理由があります。モバイルデバイスがかつてなく高性能になったとはいえ、IT専門家はシステム全体を買い替えるよりも、簡単にアップグレードできるソケット付きマザーボードを選び続けるでしょう。

関連記事

i7 8700Kに最適なゲーミングマザーボード

Skylakeに最適なマザーボード