Wenn Sie jemals einen offenen Desktop-Computer gesehen haben, ist es dieses große „Stück Plastik“, das mit vier oder mehr Schrauben an einem der Schotten des Gehäuses befestigt ist. Wenn Sie sich immer noch fragen, was das Motherboard ist, eine der ältesten und gleichzeitig wichtigsten Hardwarekomponenten für ein Computergerät (nicht nur PCs, sondern auch Smartphones, Tablets und Smartwatches haben ein Motherboard im Inneren des Gehäuses).
Wenn Sie sich fragen, wozu das Motherboard dient und warum es so wichtig ist, wird es bald gesagt. Wenn der Prozessor das „Gehirn“ des PCs ist, während der RAM und die Festplatte sind die verschiedenen Arten von Systemspeichern, die Hauptplatine kann mit dem Skelett und dem Nervensystem eines Körpers verglichen werden.
Alle anderen Hardwarekomponenten und Erweiterungskarten sind in ihren verschiedenen Steckplätzen untergebracht, während Kupfer-Mikroschaltungen die Übertragung von Informationen (in Form von elektrischen Impulsen) zwischen CPU, RAM und Festplatte ermöglichen.
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Was ist das Mainboard?
Das Motherboard ist ein großes, meist rechteckiges Modul aus Leiterplatten, auf dem sich alle anderen Teile der Computerhardware befinden. Es gibt noch andere Hardware-Teile auf dem Board:
- Der Stecker, der den Prozessor (d. h. die CPU, Central Processing Unit) aufnehmen soll;
- Die Steckplätze für externe Karten (wie Videokarte, Soundkarte, RAM usw.);
- Die verschiedenen elektronischen Komponenten (Kondensatoren, Transistoren usw. zusätzlich zu den oben genannten gedruckten Schaltungen);
- Der Chipsatz und alle Eingänge für externe Peripheriegeräte (der Eingang für den Monitor, der Eingang für die Audiolautsprecher, die USB-Ports, die Ethernet-Buchse usw.), die mit dem Computer interagieren.
Das Motherboard garantiert physikalisch die Verbindung zwischen all diesen Komponenten und der Zentraleinheit und ermöglicht den Datenaustausch zwischen CPU, RAM, Festplatte und anderen. Computerhardwareteile:
Chipsatz
Bei Personal Computern bezieht sich das Wort „Chipsatz“ auf zwei Komponenten auf dem Motherboard – die North Bridge und die South Bridge – deren Aufgabe es ist, den Datenfluss zwischen Prozessor, Speicher und Peripheriegeräten zu verwalten und zu regulieren.
Die North Bridge fungiert als Brücke zwischen dem Prozessor und schnellen Peripheriegeräten wie RAM und Grafiktreibern. Die South Bridge verbindet die CPU mit langsameren Peripheriegeräten, beispielsweise solchen, die PCI-Steckplätze verwenden, um eine Verbindung zum System herzustellen.
Alle CPU-Hersteller – Intel und AMD sind die beiden größten Unternehmen, Marktführer, aber es gibt auch kleinere – haben einen speziell auf ihre Prozessorfamilie zugeschnittenen Chipsatz: Dadurch unterscheiden sich Mainboards im Chipsatz und in der Kompatibilität voneinander mit diesem oder jenem Hersteller von Zentraleinheiten.
Der Chipsatz verwaltet den gesamten (oder zumindest den wichtigsten Teil) des Datenflusses und muss als einer der Hauptverantwortlichen für die Leistung des Computers angesehen werden.
Stecker
Ein weiterer grundlegender Bestandteil eines jeden Motherboards ist der CPU-Sockel, die „Cradle“, die den Prozessor beherbergt. Es ist eine mechanische Komponente, die es ermöglicht, dass Zentraleinheiten physikalisch und elektrisch mit dem Motherboard verbunden werden.
Ein Stecker besteht normalerweise aus einem kleinen Kunststoffsockel, der über einen Hebel und einen Riegel direkt an der Oberfläche des Motherboards befestigt ist, und so vielen elektrischen Anschlüssen, wie der Prozessor Pins hat.
Es wurde speziell entwickelt und hergestellt, damit der Prozessor schnell montiert und demontiert werden kann – ohne eine Katastrophe zu verursachen. Dank der elektrischen Anschlüsse ermöglicht die Buchse den Datenaustausch zwischen Prozessor, RAM und anderen Peripheriegeräten.
Erweiterungssteckplätze
Wie der Prozessor hat jede Hardwarekomponente, die mit dem Motherboard verbunden ist, einen eigenen Sockel. In diesem Fall sprechen wir jedoch von Erweiterungssteckplätzen. Die Mainboards der neuesten Generation sind mit drei verschiedenen Arten von Steckplätzen ausgestattet: PCI, PCI Express und AGP.
PCI-Steckplätze (Peripheral Component Interconnect) sind Kommunikationsbusse, die von Intel in den frühen 1990er Jahren entwickelt wurden und Standardverbindungen zwischen dem Motherboard und verschiedenen internen Peripheriegeräten darstellen. Die Datenübertragungsrate von PCI-Bussen ist über die Jahre mit 133 Megabyte pro Sekunde konstant geblieben und stellt die höchste Grenze dieser Technologie dar.
Bis vor einem Jahrzehnt waren AGP-Steckplätze (Accelerated Graphic Port) die einzige Möglichkeit, eine externe Grafikkarte an das Motherboard anzuschließen. 1996 von Intel entwickelt, diente es der besseren Grafikleistung.
Basierend auf dem PCI 2.1-Standard lief es mit einer Frequenz von 66 MHz, was doppelt so hoch ist wie ein normaler PCI-Steckplatz. Mit diesem Update lieferten die ersten AGP-Slots eine Arbeitsgeschwindigkeit von 260 Megabyte pro Sekunde, dann verdoppelt, vervierfacht und 8x, um die Grafikleistung des Computers noch weiter zu steigern.
PCI-Express-Steckplätze sind die Weiterentwicklung der PCI-Steckplätze und ersetzten schließlich den AGP-Standard, um Grafikkarten an das Motherboard anzuschließen.
Es basiert auf einem seriellen Datenübertragungssystem (statt parallel wie im PCI-Standard) und besteht aus einer Reihe von Kanälen. Dies ermöglicht eine bessere Modularität der Verbindung mit einer konsequenten Erhöhung der Datenübertragungsleistung.
Der aktuelle Standard ist PCI Express 3.0, der eine Bandbreite von 3 GT/s (3 Gigatransfer pro Sekunde, also 3 Milliarden Datenübertragungen pro Sekunde) garantiert, was etwa 985 Megabyte pro Sekunde entspricht. Es wird der 4.0-Standard ermittelt, der zu einer Verdoppelung der Bandbreite führen soll, für insgesamt 16 GT/s pro Kanal.
Mainboard-Formate: ATX, MicroATX, MiniITX
Motherboards haben nicht alle die gleiche Form oder Größe. Seit einigen Jahren haben sich einige Standardformate etabliert, die für unterschiedliche Computertypen konzipiert sind: ATX ist das beliebteste, gefolgt von MicroATX und MiniITX.
Das ATX-Format
Es wurde bereits 1995 geboren (von Intel entwickelt) und entwickelte sich dann zu seiner aktuellen Form, Größe und Ausstattung: Ein 305 x 244 Millimeter großes Rechteck beherbergt eine riesige Anzahl von RAM-Speichersteckplätzen und Erweiterungskartenanschlüssen.
Die Anordnung der Komponenten ist darauf ausgelegt, den Luftstrom innerhalb einer mittelgroßen Box zu erleichtern. Mit ATX-Motherboards sind die meisten Computer für normale Produktivitätsaufgaben, Internet-Browsing und nicht-extremes Gaming ausgelegt.
Micro-ATX-Karten
Andererseits sind sie für sehr kompakte Rechner konzipiert, bei denen auf Erweiterbarkeit verzichtet werden kann: Es gibt meist nur zwei Speicherslots und auf dem 243 x 203 mm großen Kartenplatz ist kein Platz für viele zusätzliche Karten.
Es ist undenkbar, mit einer MicroATX-Karte einen Hochleistungsrechner zu schaffen, der nicht unter Überhitzung leidet: Dieser Standard ist für Office-PCs gedacht, die für weniger anspruchsvolle Aufgaben gedacht sind.
Der Mini-ITX
Schließlich ist er mit seinen 170 x 170 Millimetern der Standard der Wahl für Mikrocomputer, die zudem über einen geringen Stromverbrauch und eine geringe Wärmeentwicklung verfügen. In diesen Motherboards ist es fast immer unmöglich, Grafikkarten zu installieren, die lang sind und / oder den Platz von zwei normalen Erweiterungssteckplätzen belegen.
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