Mainboard
Als Mainboard (dt.: Hauptplatine) wird die zentrale Leiterplatte eines Computers bezeichnet, auf der sich integrale Bauteile wie BIOS-Chip und Steckplätze für Hauptprozessor (CPU), Arbeitsspeicher (RAM) und Erweiterungskarten (Grafik, Sound, Netzwerk) befinden.
Aufbau des Mainboards
Um die verschiedenen Komponenten eines Computers zu verbinden, ist auf dem Mainboard ein zweiteiliger Chipsatz aufgebracht. Den oberen Teil bildet die Northbridge, die für die Anbindung von RAM und Grafikkarte an die CPU verantwortlich ist. Der Datenaustausch mit der CPU muss einen großen Datendurchsatz ermöglichen, was eine hohe Taktrate und damit verbundene Kühlung erfordert. Auf neusten Mainboards wird die Northbridge aus Geschwindigkeitsgründen, je nach Chipsatz teilweise oder vollständig, in den Hauptprozessor integriert.
Funktionsweise des Mainboards
Über die im unteren Teil des Mainboards integrierte Southbridge erfolgt die Steuerung der Laufwerke, Schnittstellen sowie der Steckplätze für Erweiterungskarten. Zum Datentransfer ist die Southbridge über einen Bus oder eine Direktverbindung mit der Northbridge, dem BIOS und dem RAM verbunden. Ist der Speichercontroller direkt in die CPU integriert, wird die Southbridge bei einigen Chipsätzen in die Northbridge eingegliedert. In Platz sparend gebauten Systemen sind Grafik-, Sound- oder Netzwerk-Komponenten bereits direkt auf der Hauptplatine integriert ("onboard"). Die Chip-Produzenten AMD und Intel entwickeln darüber hinaus Singlechips, die CPU und Grafikchip in einem Prozessor vereinen.
Schnittstellen des Mainboards
Alle auf die Hauptplatine gesteckten Bauteile sind über Schittstellen mit dem Mainboard verbunden. In folgender Liste sind aktuell gebräuchliche, interne Schnittstellen und ihre Funktion aufgeführt:
- CPU-Sockel: dient zur Montage der CPU
- RAM-Steckplätze: werden zur Montage des Arbeitsspeichers genutzt
- IDE und SATA: ermöglichen den Anschluss von Festplatten und optischen Laufwerken
- PCI-Steckplätze: werden zur Erweiterung mit bspw. TV- oder Videoschnitt-Karten genutzt
- PCI-Express-Steckplätze: bieten höhere Übertragungsraten als herkömmliche PCI-Steckplätze und werden zur Installation von Grafik- oder anderer Erweiterungskarten genutzt
- ATX-Connector: werden mit dem Netzteil des Computers verbunden und versorgen die verschiedenen Bauteile mit Strom
- Spezielle Connectoren auf der Hauptplatine: ermöglichen über eine innenliegende Kabelverbindung zur Frontblende des Gehäuses die Verbindung von Haupt- und Resetschalter, Power- und Laufwerkaktivitätsanzeige, Speicherkartenlesegerät oder zusätzliche USB- und Audio-Anschlüsse
Zum Anschluss von Maus, Tastatur, Netzwerk, Audio und externen Peripheriegeräten, bspw. optische Laufwerke oder Massenspeicher, ragen durch eine angepasste Blende an der Rückseite des Gehäuses PS2-, LAN-, Klinke-, USB-, FireWire- und eSATA-Anschlüsse heraus.
Bauformen von Mainboards
Durch die Bauform werden Befestigungsmöglichkeiten von Bauteilen und Größe eines Mainboards festgelegt. Die von den Chipherstellern standardisierten Formfaktoren ermöglichen ein einfaches Erweitern oder Austauschen von Komponenten. Die Marktdominierende Bauform ist die ATX-Größe, die vom Hersteller Intel 1996 eingeführt wurde. Der Nachfolgestandard BTX aus dem Jahre 2003 konnte sich nicht durchsetzen, da viele der Vorteile in optimierte ATX-Mainboards integriert wurden oder durch Chipweiterentwicklungen nicht mehr relevant waren. Zur Realisierung von Mini-Computern, die als Multimedia-Zentrale für TV-Geräte oder Netzwerk-Endgeräte dienen, wurden spezielle Bauformen mit kleinen Abmaßen entwickelt. In aktuellen Mini-PCs sind bspw. Micro-ATX-, Mini-DTX- bzw. Mini-ITX-Hauptplatinen verbaut.
Zuletzt aktualisiert am 15.09.2023