Aufbau eines Mainboards

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

BIOS steht für "B asic I nput O utput S ystem". Wie der Name schon sagt, handelt es sich um ein einfaches Ein- und Ausgabesystem, das nach dem Starten des Rechners geladen wird, noch bevor das Betriebsystem hochfährt. Schließlich schlummert das Betriebsystem vor jedem Einschalten auf der Festplatte, der Speicher ist noch leer. Der Computer ist zu diesem Zeitpunkt "dumm". Er weiß nicht, wie er von der Festplatte lesen kann, wie sie beschaffen ist oder ob überhaupt eine eingebaut ist. Das BIOS stellt die Verbindung zwischen Software und Peripherie her. Es bezieht seine Hardwareinformationen aus dem CMOS-RAM, die beim BIOS-Setup verändert werden können.