Was passiert, wenn das Herz Ihres Computers plötzlich verstummt? Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt des Mainboards, dem unsichtbaren Dirigenten, der alle Komponenten Ihres PCs zu einer harmonischen Einheit orchestriert. Dieses Buch enthüllt die Geheimnisse der Hauptplatine, von ihren grundlegenden Funktionen als zentrale Schnittstelle bis hin zu den komplexen Steuerungsmechanismen, die die Leistung Ihres gesamten Systems beeinflussen. Entdecken Sie, wie das Mainboard als Drehscheibe für CPU, Chipsatz, BIOS, Arbeitsspeicher und Cache-Speicher fungiert und wie es die Kommunikation mit externen Geräten ermöglicht. Erfahren Sie mehr über die verschiedenen Bauformen, von den älteren AT-Boards mit ihren Einschränkungen bis hin zu den modernen ATX- und NLX-Standards, die für optimale Kühlung und Flexibilität sorgen. Untersuchen Sie die Bedeutung des BIOS (Basic Input Output System) als fundamentalen Vermittler zwischen Software und Hardware, der vor dem Betriebssystemstart geladen wird und die grundlegenden Funktionen des Computers initialisiert. Dieses Buch ist ein unverzichtbarer Ratgeber für alle, die das Innenleben ihres PCs verstehen und das volle Potenzial ihrer Hardware ausschöpfen möchten. Egal, ob Sie ein erfahrener Technikexperte oder ein neugieriger Anfänger sind, hier finden Sie die Antworten auf Ihre Fragen rund um das Mainboard, seine Komponenten, Funktionen und Bauformen – ein Schlüssel zum Verständnis der modernen Computertechnologie und zur Optimierung Ihrer Systemleistung. Erfahren Sie, wie Sie Engpässe vermeiden und die Leistungsfähigkeit von Festplatten, Grafikkarten und anderen Peripheriegeräten voll ausschöpfen können, indem Sie das Zusammenspiel mit dem Mainboard verstehen und optimieren. Entdecken Sie die Evolution der Mainboard-Technologie, die Rolle des Chipsatzes, die Bedeutung der Host-Bridge und PCI-TO-ISA-Bridge, sowie die Funktionen von I/O-Controllern, Taktgebern und Schaltreglern. Ein umfassender Leitfaden für alle, die mehr über die zentrale Komponente ihres Computers erfahren und das Systemwissen im Bereich PC-Hardware erweitern möchten.
Allgemeine Funktion
Das Mainboard - auch Motherboard oder Hauptplatine genannt - ist der Hauptbestandteil jeden PCs. Es stellt die Schnittstelle zwischen allen eingesteckten Bauteilen dar und hält sie auch an ihrem Platz. Nicht nur die Zentraleinheit CPU ist hier untergebracht, sondern auch sämtliche Bausteine, die die interne Kommunikation steuern und als Schnittstelle mit anderen externen peripheren Geräten kommunizieren. Insofern ist das Mainboard auch das Bauteil innerhalb eines PCs, das letztendlich die gesamte Leistungsfähigkeit eines Rechners beeinflusst. Eine superschnelle Festplatte oder eine gute Grafikkarte wird ihre Leistungsfähigkeit niemals ausreichen können, wenn der Datenfluss zum und vom Mainboard als Bremse dient. Das Mainboard beinhaltet die gesamte Steuerungslogik für den Computer, in der Regel den Prozessor, in einem speziellen Sockel und den Chipsatz, worunter man sich eine Reihe auf der Platine verlöteter integrierter Bausteine vorstellen kann. Ein besonders wichtiger Baustein des Chipsatzes, das BIOS, spielt eine entscheidende Rolle. Weiter sitzen auf dem Mainboard die Bausteine, die für die Speicherung von Daten zuständig sind, mit denen der Prozessor arbeitet: der Arbeitsspeicher und sogenannte Cache- Speicher-Chips. Eine CPU und der Arbeitsspeicher machen noch kein lauffähiges Mainboard aus. Die Host-Bridge ist einer der wichtigsten Teile des Mainboard´s. Es stellt die Verbindung zwischen Prozessor, AGP, Hauptspeicher und PCI-Bus her. Die PCI-TO-ISA-Bridge funktioniert wie eine PCI-Steckkarte und stellt den ISA-Bus zur Verfügung. Außerdem beinhaltet sie den IDE- und USB-Kontroller. Der Kontroller für die Seriellen, Parallelen, PS/2, Disketten und Keyboard Schnittstellen, befindet sich im I/O Kontroller. Er ist über den ISA-Bus angeschlossen. Auf dem Mainboard befindet sich außerdem noch der Taktgeber, die Echtzeituhr und ein Schaltregler, der die Spannung für den Prozessor transformiert. Als letztes gibt es noch die sogenannten FD- und HD-Controller. Diese regeln den Datentransfer zwischen Speichermedien, wie z.B. Diskette, Festplatte und CD-Rom mit dem Mainboard.
Bauformen
1. Das AT-Board
Diese Form ist eine ältere Bauart und bringt einige Nachteile mit sich, da sich hinter den Karten Steckplätzen der Prozessor und andere Bauteile befinden. Dadurch lassen sich nicht in beliebige Slot´s überlange Karten stecken. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass für die Schnittstellen nach außen evtl. weitere Slot´s verloren gehen. Die Anschlüsse befinden sich auf Slotblechen und müssen über Flachbandkabel mit dem Mainboard verbunden werden. Weiterhin gab es keine USB Schnittstelle.
LPX Board´s sind die Desktopversion des AT-Board´s. Sie haben meistens die Grafik- und Soundkarte schon Onboard. Erweiterungskarten werden auf eine Riserkarte gesteckt, die die Karten Parallel zum Mainboard verlaufen lässt, um an Bauhöhe einzusparen.
2. Das ATX-Board
Beim ATX Mainboard wurde das Layout um 90° gedreht, wodurch sich keine hohen Bauteile mehr hinter den Slot´s befinden. Weiterhin befindet sich der Schaltregler des Mainboard´s und der Chipsatz jetzt hinter dem Netzteillüfter, wodurch sich eine bessere Kühlung ergibt. Das Mainboard hat auch einen anderen Spannungsversorgungsstecker erhalten, der sich grundlegend in zwei Dingen vom alten unterscheidet:
a. Das Netzteil kann vom Mainboard ausgeschaltet werden
b. Die 3,3 V werden direkt im Netzteil erzeugt und müssen nicht auf dem Mainboard umgerichtet werden.
Bei dieser Bauform befinden sich die Schnittstellen auf dem Board und nehmen somit keine Slotöffnung in Anspruch.
Für den Lowcost-Bereich gibt es ein Micro-ATX-Board, welches speziell auf den Celeron-Prozessor zugeschnitten wurde.
NLX-Board´s sind der ATX-Nachfolger der LPX Board´s. Auch hier gibt es das Micro- NLX- Board speziell für Celeron Prozessoren.
BIOS
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Mainboard?
Das Mainboard, auch Motherboard oder Hauptplatine genannt, ist der Hauptbestandteil eines PCs. Es verbindet alle Komponenten miteinander und beeinflusst die Gesamtleistung des Rechners.
Welche Aufgaben hat das Mainboard?
Das Mainboard stellt die Schnittstelle zwischen allen eingesteckten Bauteilen dar und hält sie an ihrem Platz. Es steuert die interne Kommunikation und die Kommunikation mit externen Geräten. Es beinhaltet die gesamte Steuerungslogik, den Prozessor, den Chipsatz (inklusive BIOS), Arbeitsspeicher, Cache-Speicher und Schnittstellen.
Was ist der Chipsatz?
Der Chipsatz ist eine Reihe von integrierten Bausteinen auf dem Mainboard, die die interne Kommunikation steuern. Ein wichtiger Bestandteil ist das BIOS.
Was ist das BIOS?
BIOS steht für "Basic Input Output System". Es ist ein einfaches Ein- und Ausgabesystem, das vor dem Betriebssystem geladen wird und die Verbindung zwischen Software und Peripherie herstellt. Es bezieht seine Hardwareinformationen aus dem CMOS-RAM.
Was ist die Host-Bridge?
Die Host-Bridge stellt die Verbindung zwischen Prozessor, AGP, Hauptspeicher und PCI-Bus her.
Was ist die PCI-TO-ISA-Bridge?
Die PCI-TO-ISA-Bridge stellt den ISA-Bus zur Verfügung und beinhaltet den IDE- und USB-Kontroller.
Welche Bauformen von Mainboards gibt es?
Es gibt verschiedene Bauformen wie AT-Board, ATX-Board, Micro-ATX-Board, LPX-Board und NLX-Board.
Was sind die Nachteile des AT-Boards?
Der Prozessor und andere Bauteile befinden sich hinter den Kartensteckplätzen, was das Einsetzen überlanger Karten behindern kann. Die Anschlüsse befinden sich auf Slotblechen und werden über Flachbandkabel verbunden. Es gab keine USB Schnittstelle.
Was sind die Vorteile des ATX-Boards?
Das Layout ist um 90° gedreht, wodurch sich keine hohen Bauteile mehr hinter den Slot´s befinden. Der Schaltregler und der Chipsatz befinden sich hinter dem Netzteillüfter, was zu einer besseren Kühlung führt. Das Netzteil kann vom Mainboard ausgeschaltet werden und die 3,3 V werden direkt im Netzteil erzeugt. Die Schnittstellen befinden sich auf dem Board.
Was ist ein Micro-ATX-Board?
Ein Micro-ATX-Board ist eine kleinere Version des ATX-Boards für den Lowcost-Bereich, speziell zugeschnitten auf den Celeron-Prozessor.
Was sind LPX-Boards?
LPX-Boards sind die Desktopversionen des AT-Boards. Meistens haben sie die Grafik- und Soundkarte Onboard. Erweiterungskarten werden auf eine Riserkarte gesteckt, die die Karten Parallel zum Mainboard verlaufen lässt, um an Bauhöhe einzusparen.
Was sind NLX-Boards?
NLX-Boards sind der ATX-Nachfolger der LPX-Boards. Auch hier gibt es das Micro- NLX- Board speziell für Celeron Prozessoren.
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- Elena Scheiermann (Author), 2001, Aufbau eines Mainboards, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/102859
