MotherboardDas Motherboard (kurz: MoBo oder Mobo) respektive Mainboard ist zu Deutsch die Hauptplatine bzw. das/die Systemboard/-platine eines Computers. Auf dem Mainboard befinden sich alle Bauteile zur Steuerung der angeschlossenen Hardware – wie der Hauptprozessor (CPU), des Arbeitsspeicher, dem BIOS-Chip, Schnittstellen-Bausteine und Steckplätze für Erweiterungskarten – sowie der Peripheriegeräte (anschließbare Geräte). Direkt auf der Hauptplatine sind die wichtigsten Elemente zu finden (vgl.: Abb. 1!). Sie sorgt dafür, dass die einzelnen Bauteile des Computers Daten schnell austauschen können.[1] [4]

Inhaltsverzeichnis1) Bedeutung für Systemleistung

2) Komponenten2.1) ATX-Hauptplatine

3) Entwicklung

4) Kenndaten4.1) Größen4.2) Tests und Preise

5) Hersteller

6) Quellen (Text und Abbildungen)

7) Anhang: Anteile an der Gruppenarbeit

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Abbildung 1: Motherboard (ASRock K7VT4A Pro), 2004[1]

1) Bedeutung für SystemleistungWovon hängt die Leistungsfähigkeit eines Rechners ab?Prozessortakt, Arbeitsspeicher oder Festplattengröße bestimmen nicht allein die PC-Leistung.Überwiegend hängt die Systemleistung, die Erweiterbarkeit und die Zukunftssicherheit des gesamten Systems von der Ausstattung des Motherboards ab. Größtenteils sind die Mainboards auf einen Prozessor zugeschnitten. Somit ist die Verwendbarkeit eines Prozessors vom Motherboard bzw. vom Prozessorsockel sowie dem Chipsatz abhängig.Früher wurden nur die Ober- und die Unterseite einer Hauptplatine genutzt, heute jedoch bestehen Motherboards aus bis zu zehn Schichten (auch Layer[s] genannt).[4]

2) Komponenten2.1) ATX-Hauptplatine

Bestandteile des Motherboards (s.: Abb. 2!):1) Auf dem Prozessor-/CPU-Sockel (CPU: central processing unit) ist die CPU installiert. Sie ist die zentrale Verarbeitungseinheit eines Computers, die das Ausführen von Programmen ermöglicht.

2) Der Chipsatz (bestehend aus: North- und Southbridge) ist das Bindeglied zwischen den einzelnen Komponenten. Er sorgt dafür, dass alle Komponenten über ihre Schnittstellen miteinander kommunizieren können.

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Abbildung 2: Komponenten einer ATX-Hauptplatine mit KT333-Chipsatz (MSI), 2002[1]

3) Der RAM-/Arbeitsspeicher-Sockel (RAM: random-access memory) ist die Schnittstelle zwischen Systemplatine und Arbeitsspeicher, welcher für die vom Prozessor generierten Rechenschritte als Auslagerungsspeicher dient.

4) Der Grafikkarten-/AGP-Slot (AGP: accelerated graphics port; slot = Slot, Steckplatz, Schnittstelle ≈ Port) dient als Schnittstelle für die Grafikkarte, welche Datenströme berechnet, wandelt und visualisiert auf dem Bildschirm darstellt.

5) Durch die Peripheriegeräte-/PCI-Slots (PCI: peripheral component interconnect) kommuniziert das Mainboard mit internen und externen Peripheriegeräten – wie z. B.: Netzwerkkarten oder Druckern. Auf neueren Hauptplatinen und Grafikkarten dient der PCI-Slot auch als Grafikkartenschnittstelle, wobei der alte AGP-Slot wegfällt.

6) Der Erweiterungskarten-/CNR-Slot (CNR: communications and networking riser) verbindet das Motherboard und die externen Peripheriegeräten miteinander.

7) Der Soundchip wandelt Datenströme in akustische Signale um, welche durch Lautsprecher wiedergegeben werden (können). Auf neueren Systemen wurde der Onboard-Soundchip durch eine externe, leistungsfähigere Soundkarte ersetzt, welche über die PCI-Slots mit dem Mainboard verbunden ist.

8) Der Super I/O-Chip (I/O: input/output = E/A: Ein-/Ausgabe) ist zuständig für serielle Schnittstellen (UART-Ports), das LPT-Port (parallele Schnittstelle), PS/2-Ports (Eingabegeräte-/Tastatur-/Maus-Port), Infrarot und Hardware-Monitoring/-Überwachung.

9) Auf dem BIOS-Chip (BIOS: basic input output system) befindet sich ein Programm, welches als Initiator in der Boot-Phase (Neustartphase) dem Betriebssystem das Starten ermöglicht.

10) Über den (ATX-)Netzteilanschluss (ATX: advanced technology extended) bezieht das Systemboard die zum Betrieb der einzelnen Komponenten benötigte Leistung vom Netzteil.

11) Der Diskettenlaufwerk-/Floppy-Anschluss verbindet Motherboard und Diskettenlaufwerk, welches Daten extern auf Datenträgern (Disketten) speichern kann.

12) Die Anschlüsse für Festplatten und/oder optische Laufwerke dienen der Kommunikation zwischen Festplatte(n) und/oder optischen Laufwerken – wie bspw.: CD- oder DVD-Laufwerken.

13) Diverse Anschlüsse sind bspw. der Standby- oder Neustart-/Reset-Schalter, die Power-/HDD-LED &c.[1]

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3) EntwicklungDas Motherboard für die CPU Intel 8088 (1979; vgl.: Abb. 3!) ist eine der ersten Haupt- rsp. Systemplatinen im Jahr 1981. Dies waren die ersten brauchbaren Platinen. Für die ISA-Einsteckkarten (ISA: industry standard architecture) erforderte diese Platine 8-Bit-Slots. Auf der rechten Seite ist der Speicher – entweder als Cache oder RAM – zu sehen. Mit einem 128-kB-Speicher waren die Platinen ausgestattet.Die Nachfolger-Platinen der i8088er/i088er Serie sahen nicht weiter anders aus. Der Unterschied bestand einzig darin, dass der Speicher gesockelt und daher erweiterbar war. Diese Mainboards waren mit 0,5 MB Speicher bestückt.Die Platine für die CPU i286 (1982) besitzt eine 16-Bit-Version. Der Arbeitsspeicher ist – wie auch die CPU – gesockelt und austauschbar. Gut zu erkennen sind die 16-Bit-ISA-Slots, welche hier erstmals zum Einsatz kamen.Mit dem i386er Modell wurde das RAM in Speicherbänken alltäglich. Dies war ein großer Fortschritt. 16-Bit-ISA-Slots waren hier noch Standard. Mit dem Erweiterungsspeicher fand eine große Veränderung statt.

Mit dem Board i80486 (1989) Board fand eine großartige Entwicklung statt. Es wurde durch Verwendung moderner Chiptechnik immer weniger Bauteile benötigt. Die Chips waren austauschbar, weil sie gesockelt waren. Oft war der Arbeitsspeicher nur einseitig nutzbar – hier gezeigt in vier Bänken. Wie im vorherigen Modell ist die 16-Bit-Steckkarten-Struktur gut zu sehen. Dieses Board zeigt eine starke Entwicklung.Das Serverboard für die CPU i805/686 (1991/1992) ist für den Einsatz von i586er und i686er Prozessoren gedacht. Neben ISA-Slots sind auch PCI-Slots verfügbar. Der AGP-Slot kommt zum Einsatz. Es sind USB-Slots und Netzwerk-Slots vorhanden.Die Platine für die CPU Intel Pentium 4 (s.: Abb. 4!) ist hier das neueste Modell. Ausgelegt ist diese Platine für CPUs – wie bspw. dem iPentium 4 – und ist für Netzwerkserver gedacht. Diese Platine hat Platz für 2 GB RAM und mit 5 PCI-Slots ist genug Platz für Steckkarten.[5]

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Abbildung 4: Mainboard-Standard für iPentium 4[5]

Abbildung 3: Motherboard-Standard für i8088[5]

4) Kenndaten4.1) Größen

Motherboards können sich in puncto Größe unterscheiden: Es gibt viele erhältliche Hauptplatinen-Formate (vgl.: Abb. 5!) – sprich: kleinere und größere Mainboards. Beim Kauf sollte man darauf achten, dass das gekaufte Motherboard mit dem Computer kompatibel ist.

4.2) Tests und PreiseRund 47–4500 € ist der generelle Preisbereich von Mainboards laut den auffindbaren bzw. vergleichbaren Angeboten von Motherboard.org.[2]

Produktbezeichnung: MSI 790FX-GD70 Asrock AOD790GX/128MTestnote laut Test(s)[3] „sehr gut“ (1,37) „gut“ (1,53)Preis[2] 133,50 €, preiswert bis teuer 71,06 €, günstigFormat ATX ATXChipsatz AMD-790FX AMD-790GX

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Abbildung 5: Maße aktueller Motherboard-Standards (in cm)[1]

Produktbezeichnung: MSI 790FX-GD70 Asrock AOD790GX/128MRAM-Steckplätze 4 DDR3 4 DDR2PCI-Slots/-Ports 2 PCI

4 PCIe-2.0-X161 PCIe-2.0-X1

3 PCI-Slots2 PCIe-2.0-X161 PCIe-2.0-X1

ATA-Slots/-Ports 8 SATA1 eSATA1 PATA

6 SATA1 eSATA1 PATA

USB-Slots/-Ports (intern + extern)

11 (4 + 7) USB 2.0 10 (4 + 6) USB 2.0

LAN-Anschluss 2-Gigabit/s-LAN 1-Gigabit/s-LANGrafikchip/GPU AMD Radeon HD 3300Besonderheiten Stromsparfunktion Stromsparfunktion (recht hoher

Energiebedarf im Leerlauf)Fazit Mit guten Übertaktungs-

Eigenschaften erzielt einen angemessen EnergiebedarfDie Ausstattung ist sehr umfangreich. Wer Qualität sucht, wird mit dieser Hauptplatine (wohl) sehr zufrieden sein.[3]

Die Ausstattung für den geringen Preis ist von bemerkenswert großem Umfang. Man sollte einen Rechner mit diesem Asrock-Systemboard also wirklich nutzen, um dessen Leistung voll auszuschöpfen.[3]

5) HerstellerHersteller sind bspw.:

Advanced Micro Devices (AMD; USA),

Asus (Taiwan) – Asrock (Tochterkonzern; Taiwan),

Fujitsu (Japan) – Fujitsu Technology Solutions (FTS; Tochterfirma; Deutschland),

Intel (USA) sowie

Micro-Star International (MSI; Taiwan).[1]

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6) QuellenText:1) Wikipedia – die freie Enzyklopädie. 14. Dezember 2009

2) Motherboards.org mit NexTag-Suche (motherboards.nextag.com). 14. Dezember 2009

3) eTest-Hardware (etest-hardware.de). 14. Dezember 2009

4) Elektronik-Kompendium.de/ELKO (elektronik-kompendium.de). 14. Dezember 2009

5) Hardwaregrundlagen, Fischer’s-Netz (hardwaregrundlagen.de). 14. Dezember 2009

Abbildungen:1) Sebastian Hoppe (Darkone), 2005, Creative Commons Attribution ShareAlike 2.5 (Lizenz): http://en.wikipedia.org/wiki/File:ASRock_K7VT4A_Pro_Mainboard_Labeled_English.svgLeipnizkeks, 2005, Creative Commons Attribution ShareAlike 2.5 (L.): http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:ASRock_K7VT4A_Pro_Mainboard_Labeled_German.jpg

2) Bernd (Appaloosa), 2005, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 (L.): http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Mbo.jpg

3) Angela & Markus Fischer (Fischer’s Netz), 1998–2004, Copyright/© (L.): http://www.hardwaregrundlagen.de/images/hauptp6.jpg

4) Angela & Markus Fischer (Fischer’s Netz), 1998–2004, © (L.): http://www.hardwaregrundlagen.de/images/hauptp13.gif

5) GreyCat, 2007, Creative Commons-Lizenz 3.0 (L.): http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Motherboards_form_factors.svg

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7) Anteile an der Gruppenarbeit

Meldorf, den 14. Dezember 2009

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Jan-Henrik Biß

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Jens Liebenau

Text: Copyright © Jens Liebenau + Jan-Henrik Biß, Meldorf/Epenwöhrden/Beldorf 2009Bild-Lizenzierung wie oben unter „Bilder“; Dokument fertiggestellt am: 23. November 2009

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