Zentrale eines jeden Rechners

Was ist ein Mainboard?

| Autor / Redakteur: Otto Geißler / Ulrike Ostler

Das Mainboard ist in einem Computersystem eines der wichtigsten Bauteile, da es sämtliche Komponenten miteinander verbindet.
Das Mainboard ist in einem Computersystem eines der wichtigsten Bauteile, da es sämtliche Komponenten miteinander verbindet. (Bild: © djama - stock.adob.com)

Ein Mainboard (auch: Motherboard, Hauptplatine) ist die zentrale Platine eines Computers oder Servers, worauf die meisten Komponenten eines Rechners miteinander verbunden sind. Es hat im Wesentlichen die Aufgabe, dafür zu sorgen, dass die einzelnen Komponenten miteinander einwandfrei arbeiten.

Ein Mainboard kann man auch wie ein Autobahnkreuz von Daten verstehen. Alle Datenströme eines Computers oder Datacenter-Server müssen hier durch, schon alleine deshalb, weil Server Computer sind, die als Zentraleinheit eines Netzwerks agieren und auf diese Weise mit anderen Computern verbunden sind und kommunizieren. Damit ein Server seinen Aufgaben wie der Verwaltung von Domänen, Namen und Dateien gerecht werden kann, existieren in Server-Systemen spezielle Server-Mainboards.

Formfaktoren und CPU

Je nach Nutzungsart, die ein Mainboard erfüllen soll, gibt es verschiedene Größen und Typen. Größe und Ausmaße eines Mainboards werden auch als Formfaktor bezeichnet. Entsprechend der üblichen Desktop-Computer werden Server-Mainboards in Rechenzentren in der Regel mit dem Formfaktor ATX hergestellt, der die Kantenmaße 305 x 244 Millimeter misst.

Neben dem Formfaktor ATX können Mainboards auch im E-ATX-Format produziert werden. Es ist etwas größer als ein ATX-Mainboard und kann daher mehr Komponenten beherbergen. Darüber hinaus werden Server-Mainboards für Rechenzentren in verschiedenen Varianten wie zum Beispiel Micro ATX oder Mini ITX angeboten. Wobei der Formfaktor im Grunde vom Servertyp abhängig ist.

Auf dem Mainboard sitzt der Prozessor (CPU), der „Herzmuskel“ eines Rechners, der alle anderen Komponenten und Geräte ansteuert. Im Serverbereich sind die Prozessoren speziell für den jeweiligen Einsatzzweck konstruierte und konfigurierte Komponenten. Meist werden Prozessor-Modelle aus speziellen Server-Baureihen integriert.

Beim CPU-Hersteller AMD werden Baureihen zum Beispiel als Serie „AMD Opteron“ bezeichnet. Beim Wettbewerber Intel erhalten die Prozessoren zum Beispiel den Beinamen „Xeon“ (Intel Xeon E5-2600) als Serienbezeichnung. Für manche Server-Anwendungen eignen sich bereits Prozessoren wie zum Beispiel der „Intel Core i5“ und „Intel Core i7“ CPU, obwohl sie explizite nicht für den Serverbetrieb ausgewiesen sind.

Jedes Mainboard verfügt über einen BIOS-Chip, der das grundlegende Betriebssystem für die Hardware enthält. Das Basic Input Output System (BIOS) teilt dem Betriebssystem mit, welche Hardware auf der Platine verbaut wurde und wie es damit arbeiten soll. Ein Check beim Hochfahren überprüft, ob alle angeschlossenen Geräte auch funktionsfähig und einsatzbereit sind. Dies leistet ein „CMOS static RAM“-Speicherbaustein (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), der die BIOS-Parameter enthält und auch beim Trennen des Computers vom Netz den Rechner mit einer eigenen kleinen Batterie versorgt.

Verbindungen und Anschlüsse

Für die Verbindung aller Komponenten sind in Mainboards diverse Anschlüsse und Steckplätze wie beispielsweise die so genannten SATA-Anschlüsse vorgesehen. Ein SATA-Anschluss (Serial AT Attachment - S-ATA) ist eine Schnittstelle für den seriellen Datenaustausch mit Festplatten und anderen Speichergeräten. Im Vergleich zu dem vorgehenden parallelen Busdesign verfügt SATA drei Hauptvorteile: höhere Datentransferrate, vereinfachte Kabelführung und die Fähigkeit zum Austausch von Datenträgern im laufenden Betrieb (Hot-Plug).

Zur Optimierung der Verarbeitung der Daten empfiehlt sich ein Mainboard mit möglichst vielen SATA-Anschlüssen und hohem Datendurchsatz. Bei schnellen SATA-Versionen sollten auf Server-Mainboards bis zu 12 Stück integriert werden. Neben den Laufwerksanschlüssen verfügen Mainboards auch über USB-Schnittstellen. Diese sollten in ausreichender Anzahl vorhanden und mit dem aktuell schnellsten USB-Standard versehen sein.

Zu den wichtigsten Komponenten eines Mainboards gehört der Arbeitsspeicher. Die RAM-Speicher (Random Access Memory) haben ihren Platz in den RAM-Steckplätzen nahe der CPU. Die Speicherbausteine sind ebenfalls in verschiedenen Versionen erhältlich. Aktuelle Mainboards unterstützen den schnelleren DDR4-Standard (Double Data Rate), andere hingegen nur DDR3 oder sogar weniger.

Für diesen Zweck verfügen Mainboards über spezielle RAM-Steckplätze. Oftmals handelt es sich dabei um 8 beziehungsweise 16 Steckplätze oder auch bis zu 32 RAM-Steckplätze. Zu den weiteren Anschlüssen gehören beispielsweise Netzteil-Verbindungen, um das Mainboard oder die CPU- beziehungsweise Gehäuselüfter mit Energie zu versorgen.

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