Mainboard / Hauptplatine / Motherboard
Das Mainboard ist der Grundbaustein eines Computers. Das Mainboard ist die Hauptplatine, auf der alle Systemkomponenten eines Computers eine physikalische und logische Verbindung erhalten. Die wichtigsten und einige leistungsbeeinflussenden Bauteile sind fest auf dieser Hauptplatine miteinander verbunden.
Im wesentlichen bestimmt die Ausstattung des Mainboards über System-Leistung, Erweiterbarkeit und Zukunftsfähigkeit eines Computersystems. Die meisten Mainboards sind auf eine bestimmte Anwendung mit einem bestimmten Hauptprozessor (CPU) zugeschnitten. Man kann also nicht jeden beliebigen Prozessor mit jedem Mainboard verwenden. Der Einsatz eines Prozessors hängt vom Mainboard bzw. vom Prozessorsockel und dem Chipsatz ab.
Hinweis: Für das Mainboard haben sich mehrere Bezeichnungen durchgesetzt. In Deutschland ist der Begriff "Mainboard" geläufig. Er lässt sich in "Hauptplatine" übersetzen. Im Englisch-sprachigen Raum wird dagegen eher der Begriff "Motherboard" verwendet. Im folgenden Text wird der Begriff "Mainboard" verwendet.
Beispiel für ein Mainboard
Übersicht der Systemkomponenten auf einem Mainboard
Auf einem Mainboard können je nach Bauform, Ausstattung und Integrationsdichte unterschiedliche Systemkomponenten zu finden sein.
- Steckplatz für den Prozessor
- Stromversorgung für den Prozessor
- Taktgeber
- Echtzeituhr und Akku
- BIOS
- Chipsatz
- Systembus
- Steckplätze für Speichermodule
- Steckplätze für die Bussysteme
- Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellen
- Onboard-Sound
- Massenspeicher-Controller
- DMA-Controller
- Interrupt-Controller
- Floppy-Controller
- Tastatur-Prozessor
- Anschlüsse für das PC-Netzteil
- Lüfter-Anschlüsse
Chipsatz
Das zentrale Element auf dem Mainboard ist der Chipsatz (engl. Chipset), der sich im Laufe der Zeit von vielen einzelnen Bausteinen hin zu wenigen hochintegrierten Schaltungen entwickelt hat. Der Chipsatz ist das Bindeglied zwischen den einzelnen Systemkomponenten eines Computers. Egal was in einem Computer passiert, der Chipsatz hat immer damit zu tun. Er sorgt dafür, dass alle Komponenten über unterschiedliche Schnittstellen miteinander kommunizieren können. Dabei werden unterschiedliche Spannungspegel, Taktfrequenzen und Protokolle berücksichtigt und untereinander umgewandelt.
Hauptprozessor (CPU)
Der Hauptprozessor bzw. die CPU ist ein komplexer digitaler Schaltkreis, der in einem einzigen Gehäuse untergebraucht ist. Der Hauptprozessor übernimmt Berechnungs- und Steuerungsaufgaben in einem Computer. Er hat auf dem Mainboard einen eigenen Steckplatz bzw. Sockel, wenn die Möglichtkeit bestehen soll, dass er getauscht werden darf. Je nach Computersystem ist der Hauptprozessor auch fest auf de Mainboard verlötet.
Arbeitsspeicher / Hauptspeicher
Der Arbeitsspeicher oder Hauptspeicher ist ein Halbleiterspeicher, der der zeitlich begrenzten Aufbewahrung von Daten, Zuständen und Programmen dient. Der Prozessor greift ständig auf diesen Arbeitsspeicher zu, um Daten zu verarbeiten und Programme auszuführen.
Der Arbeitsspeicher wird in der Regel als Speichermodul des Typs DIMM in entsprechende Slots gesteckt, die sich auf dem Mainboard befinden. Auf dem Speichermodul befindet sich in der Regel SDRΑΜ-Halbleiterspeicher.
Schnittstellen und Bussysteme
Zum Anschließen von externen Geräten an einen Computer sind Schnittstellen erforderlich. Es gibt Schnittstellen, die aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Sie werden als externe Schnittstellen bezeichnet. Es gibt auch Schnittstellen, die internen Zwecken dienen. Zum Beispiel zum Erweitern weiterer externer Schnittstellen oder zum Anschließen von internen Laufwerken oder Datenspeichern, wie SSDs oder Wechselspeicherlaufwerken.
Onboard
In der Anfangszeit der Personal Compuer waren viele Schnittstellen auf zusätzlichen Erweiterungskarten zu finden. Erst durch die steigende Integrationsdichte der Schaltkreise haben viele Schnittstellen-Controller ihren Weg auf das Mainboard und dann in den Chipsatz gefunden. So bleiben die Erweiterungssteckplätze frei und können anderweitig verwendet werden.
Typischerweise werden Soundkarten, Netzwerkadapter und Grafikkarten "onboard" integriert. In der Regel kann man Onboard-Komponenten im BIOS abschalten und leistungsstärkere Schnittstellen über Erweiterungskarten nachrüsten. Das macht man typischerweise bei Grafikkarten.
Bei hochinterierten Systemen, insbesondere bei mobilen Geräten wie Notebooks, sind Onboard-Komponenten oft mit dem Hauptprozessor (CPU) verbunden.
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