Technik Lore | Know Your PC - Mainboard

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Technik Lore | Know Your PC

Mainboard



Was macht das Mainboard?

Das Mainboard ist eine große Platine mit vielen, diversen Anschlüssen. Sie überträgt die Signale, welche von allen PC-Komponenten aus- und eingehen und handelt somit als zentrale Schnittstelle aller im und am Computer befindlichen Komponenten. Mittlerweile sind auf den meisten Mainboards regelmäßig integrierte Komponenten verbaut (Onboard), welche zusätzliche Hardware bis zu einem gewissen Grad überflüssig machen. Darunter fallen beispielsweise Soundkarten, Netzwerkkarten, Grafikkarten und weitere Controller.



Chipsatz

Die CPU ist zwar das schlagende Element im PC, doch der Chipsatz sorgt erst dafür, dass dieser auch von anderen gehört wird. Der Chipsatz eines Mainboards bezeichnet dabei ein oder mehrere Chips (Mikroprozessoren), welche für die Ansteuerung der einzelnen Komponenten und der Peripherie verantwortlich sind. Auch die Datenübertragung zwischen RAM, CPU und der Grafikkarte werden vom Chipsatz gesteuert. Bei der klassischen Lösung, mit zwei Chips ist die Southbridge für die Datenübertragung zwischen den unterschiedlichen Bus-Systemen wie PCI, PCIe etc. zuständig. In der Southbridge ist auch der USB-Controller integriert und da er in der Regel langsamer als die Northbridge ist, werden auch Funktionen der Energieverwaltung oder die Ansteuerung der Netzwerkcontroller hier erledigt. Die Northbridge ist dann aufgrund der höheren Geschwindigkeit für die Ansteuerung der CPU und deren Taktung sowie die Ansteuerung der Speicherbausteine verantwortlich.

In aktuelleren Generationen von Chipsätzen werden in der Regel Ein-Chip-Lösungen eingesetzt, welche immer mehr Funktionen auf einem Chip unterbringen lässt. Viele Komponenten, wie Speicher- und Grafikcontroller, sind jetzt in die CPU integriert und werden direkt von ihr verarbeitet. Als diese Controllerfunktionen mit höherer Priorität in die CPU verlagert wurden, wurden alle verbleibenden Aufgaben auf einen verbleibenden Chip im Southbridge-Stil übertragen.


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Quelle: pctipp.ch



Was ist jetzt so wichtig am Chipsatz?

Der Chipsatz auf dem Mainboard bestimmt, welche Teile kompatibel sind. Das bedeutet, der Chipsatz sagt aus, welche CPU und welcher RAM ausgewählt werden muss, welche Erweiterungsoptionen (PCIe)zur Verfügung stehen und wie die Übertaktbarkeit des Systems aussieht.



Anschlüsse

Auf dem Mainboard sind zwei Arten von Anschlüssen vertreten: interne und externe Anschlüsse. Der Datenverkehr dieser Komponenten wird wiederum über Busse gesteuert, um störungsfreie Kommunikation der Geräte zu gewährleisten. Unter den internen Anschlüssen befinden sich wie im Artikel über Festplatten beschrieben u.a. SATA oder SAS Anschlüsse sowie die nötigen Stromanschlüsse. Für M.2 SSD-Karten sind auf dem Mainboard meist horizontal ausgerichtete SATA oder PCIe Anschlüsse. Für Erweiterungskarten und Grafikkarten befinden sich auf einem Mainboard vorwiegend mehrere PCIe Anschlüsse in unterschiedlichen Größen.

In der Regel neben dem CPU-Sockel befinden sich 1 oder mehrere RAM-Steckplätze. Des Weiteren befinden sich noch weitere 3 oder 4-Pin Anschlüsse für die Lüfter auf dem Mainboard.


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Quelle: Giga.de



Externe Anschlüsse werden auch als I/O-Anschlüsse bezeichnet. Diese variieren von Modell zu Modell mehr oder weniger stark. Häufig sind aber 2 oder mehr USB-Anschlüsse, ein oder mehrere Anschlüsse für die Video- und Sprachausgabe und eine Netzwerkbuchse für RJ45-Stecker dabei. Nicht genutzter Platz (z.B. durch keine weiteren Erweiterungskarten wird auf der Rückseite eines PCs durch IO-Blenden abgedeckt. Besitzt das Mainboard einen integrierten Soundchip, so sind die Farben genormt.


Farbe Funktion
grün Kopfhörer- / Lautsprecherausgang (Line-Out)
blau
AUX-Eingang für externe Audioquellen (Line-In)
rosa Eingang für Mikrofon
orange Ausgang für Subwoofer
grau Ausgang für Seitenlautsprecher
schwarz Ausgang für Rücklautsprecher




Abhängigkeiten vom Mainboard

Bei der Auswahl eines Mainboards sollte man bereits einen Plan haben, welche CPU (einen ausführlichen Artikel dazu findet ihr >hier<) und welchen RAM (Artikel kommt demnächst) ihr benutzen wollt. Da diese mit dem Mainboard kompatibel sein müssen. Eine weitere Komponente, bei welchem allerdings deutlich leichter ein Fehlkauf zu sehen ist, ist das Gehäuse. Das Gehäuse muss mit den Maßen des Mainboards übereinstimmen oder kleiner sein.



Größenordnungen

Mainboards haben genormte Größen. Die häufigste und bekannteste in Tower-PCs ist ATX, welche genau 305 mm × 244 mm beträgt.

Wikipedia beschreibt das Thema dabei sehr passend:

"Das Format ist vor allem dafür ausschlaggebend, wie viele extern zugängliche Erweiterungskartenplätze maximal vorhanden sein können. Für die wichtigsten Formate sind dies 7 (ATX), 4 (µATX), 3 (Flex-ATX) und 1 (Mini-ITX). Von den gerade genannten passen kleinere Boards in größere Gehäuse, teilweise sind aber für einzelne Befestigungslöcher die zugehörigen Halterungen aus dem Gehäuse zu entfernen, meist durch Herausdrehen. Seit Ende der 2010er gibt es zunehmend Hauptplatinen, die beliebige Maße zwischen denen von µATX und Mini-ITX verwenden."


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Quelle: Wikipedia



Schlusswort

Die Mainboards entwickeln sich stetig weiter. Am meisten bemerkt man das an den fortschreitenden Unterstützung für neuere DDR-Versionen und immer mehr integrierten Features, die weitere Hardware immer mehr überflüssig machen soll. Beispielsweise ist es für den Normalverbraucher kaum noch notwendig, eine externe Sound- oder Netzwerkkarte zu verbauen, da die integrierten Schnittstellen eine für die meisten zufriedenstellende Lösung darstellen.

Zum Abschluss: Wer sich schon immer fragte, was die kleine Knopfzelle auf dem Mainboard zu suchen hat. Sie dient als kleine Stromversorgung für den Erhalt der Daten im BIOS.





Über den Verfasser


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Relly, 23,

ist beruflich in der IT tätig und

Science-Fiction Fan. In der Community ist er

seit dem 28.12.2019