Mainboard

Hauptplatine aus dem Jahr 2004 (ASRock K7VT4A Pro)

Die Hauptplatine (engl. mainboard, auch motherboard) ist die zentrale Platine eines Computers. Auf ihr sind die einzelnen Bauteile wie Hauptprozessor (CPU), Speicher, der BIOS-Chip mit der integrierten Firmware, Schnittstellen-Bausteine und Steckplätze für Erweiterungskarten montiert; sie besteht aus mehreren Lagen (Layer).

Die Hauptplatine enthält Steckplätze für den Prozessor, Speicherbausteine und Erweiterungskarten wie Grafik-, Sound- und Netzwerkkarten sowie Bausteine, die die Komponenten miteinander verbinden, in aktuellen Boards aufgeteilt in eine Northbridge und eine Southbridge. Manchmal sind diese Komponenten auch direkt auf dem Mainboard integriert („onboard“). Das ist bei Sound- und Netzwerkkarten inzwischen häufig der Fall, bei Grafikkarten seltener und bei CPU und RAM fast nur in platzsparend gebauten Systemen.

Zusätzlich findet man heute, anders als früher, die meisten Schnittstellen nicht auf Erweiterungskarten, sondern direkt auf der Hauptplatine – IDE und/oder SATA zum Anschluss von Festplatten, optischen Laufwerken für z. B. CDs und DVDs sowie USB und FireWire zum Anschluss externer Komponenten wie Laufwerke, Drucker und Modem, Tastatur- und Mausanschluss. Immer weniger vorhanden sind Anschlüsse für die klassischen parallelen („LPT“) und seriellen („RS-232“) Schnittstellen und den Gameport, die alle noch von IBMs Ur-PC stammen; auch die speziellen Anschlüsse für Tastatur und Maus werden zunehmend durch die Vielzweck-USB-Anschlüsse ersetzt. Vor allem auf kompakten Hauptplatinen wird zunehmend auch auf den Anschluss für Diskettenlaufwerke verzichtet. Die P-ATA-Anschlüsse werden zunehmend durch S-ATA-Anschlüsse abgelöst. Aktuell sind mindestens vier S-ATA-Anschlüsse, aber nur noch ein P-ATA-Anschluss vorhanden.

Einige Chipsätze integrieren auch die Funktionen weiterer ehemaliger Erweiterungskarten direkt auf die Hauptplatine; so gibt es zum Beispiel Chipsätze mit integrierter Grafik-, Sound- und/oder Netzwerkkarte, manchmal werden auch SCSI-Controller integriert.

Bei den Steckplätzen (engl. slots) für Erweiterungskarten verlief die Entwicklung vom XT-Bus über den ISA-Bus, den EISA-Bus, den PCI-Bus zum PCI-Express-Bus, der gegenwärtig (2008) aktuell ist. Ferner gab es Parallelentwicklungen wie den MCA-Bus und spezielle Steckplätze für Grafikkarten wie den VLB- und den AGP-Slot.

Bauformen

Maße aktueller Hauptplatinenstandards

Das Format der Hauptplatinen wird nach dem Formfaktor unterschieden. Das aktuelle ATX-Format steht z.B. für eine Hauptplatine von 305 mm x 244 mm; ältere Formate sind das Baby-AT-Format oder das AT-Format.

Das ATX-Format sollte durch das damit inkompatible BTX-Format abgelöst werden, BTX konnte sich aber nicht durchsetzen.

AMD hat außerdem Anfang September 2007 das DTX-Format angekündigt, das für sparsame Benutzer gedacht ist, da es kleiner und außerdem zum größten Teil ATX-kompatibel ist.

Beispiel einer ATX-Hauptplatine (2002)

Komponenten einer Hauptplatine am Beispiel eines Standard-ATX-Boards von MSI aus dem Jahr 2002.

ATX-Hauptplatine mit KT333-Chipsatz von MSI

1 CPU-Sockel

ZIF-Sockel, hier ein Sockel 462 zur Montage eines AMD-Prozessors

2 Chipsatz

2.1: Northbridge VIA KT333 (unter Kühlkörper)
2.2: Southbridge VIA VT8235

3 RAM-Sockel

Steckplätze für den Arbeitsspeicher, in diesem Fall DIMM-Module.

4 AGP-Slot

Steckplatz für AGP-Grafikkarten. Dieser Standard wird seit Mitte 2004 schrittweise durch PCI-Express x16 abgelöst.

5 PCI-Slots

32 Bit-PCI-Slots für Erweiterungskarten, wie zum Beispiel Netzwerkkarten, Soundkarten etc. Der PCI-Standard soll ebenfalls von PCI-Express abgelöst werden, allerdings ist der Marktanteil von PCI-Express-Karten derzeit (Mitte 2006) außerhalb des Grafik- und Netzwerkkartenmarkts noch sehr gering, weshalb in der Übergangszeit auf vielen Hauptplatinen eine Mischbestückung mit PCI- und PCIe-Slots eingesetzt wird.

6 CNR-Slot

CNR steht für Communication Network Riser und ist für proprietäre Modem- oder Netzwerkkarten vorgesehen, bei denen zur Kostenminimierung verschiedene Hardwarefunktionen durch Software ersetzt wird, die vom Hauptprozessor ausgeführt wird.

7 Soundchip

Dieser Chip ist für die Audiofunktionen zuständig.

8 Super I/O-Chip

Dieser Baustein ist zuständig für UART-Ports (serielle Schnittstellen), LPT-Port, PS/2-Ports, Infrarot und Hardware-Monitoring.

9 BIOS-Chip

In diesem FLASH-ROM ist das BIOS enthalten.

10 ATX-Anschluss

Anschluss für ein ATX-Netzteil (Stromversorgung). Achtung: Hier ist noch eine alte Schnittstelle mit 20 Pins zu sehen, mittlerweile ist der ATX 2.2-Standard mit 24 Pins üblich (die 4 zusätzlichen Pins sorgen für eine verbesserte Stromversorgung für die neueren und leistungsfähigeren PCI-Express-x16-Grafikkarten). Auf neueren Hauptplatinen sind unter Umständen weitere Netzteilanschlüsse vorhanden (z.B. für CPUs usw.).

11 Floppy-Anschluss

Anschluss für Diskettenlaufwerke. Statt der in IBM-kompatiblen Rechnern üblichen zwei Laufwerke unterstützen moderne BIOS-Versionen oft nur noch ein Gerät.

12 P-ATA-Anschlüsse (auch IDE-Anschlüsse)

Zwei 40-polige P-ATA-Anschlüsse (primary + secondary) für ATA-Geräte wie Festplatten oder optische Laufwerke. An jedem Kanal können zwei Geräte angeschlossen werden. Auf aktuellen Hauptplatinen findet man zusätzlich S-ATA-Anschlüsse für Festplatten.

13 Diverse Anschlüsse

Die Anschlüsse für Standby-Knopf, Reset-Taste, Power-LED, HDD-LED. Die Belegung dieser Anschlüsse ist nicht genormt.

Bekannte Hersteller

• ABIT
• Albatron
• AOpen
• ASRock
• ASUS
• Biostar
• Chaintech
• DFI
• Elitegroup Computer Systems (ECS)
• EPoX
• EVGA
• First International Computer (FIC)
• Foxconn
• Fujitsu Technology Solutions
• Gigabyte Technology
• Intel
• Iwill
• Jetway
• Legend QDI
• Micro-Star International (MSI)
• Sapphire Technology
• Soltek
• Soyo
• Supermicro
• Tyan
• VIA Technologies

Weitere Bilder typischer Hauptplatinen

PC-XT-kompatible Hauptplatine, gefertigt mit Peripherie- und Logik-Bausteinen, wie sie bereits beim IBM PC verwendet wurden	Hauptplatine für 80286er CPUs, Ende der 1980er Jahre	Hauptplatine mit 80386DX-CPU, Anfang der 1990er Jahre	Mainboard vom Dell System 325P mit i386DX.	Hauptplatine für 80486er-CPUs, Baujahr 1994
Sockel-7-AT- Hauptplatine, Baujahr 1996	Super-Sockel-7-ATX- Hauptplatine, Baujahr 1999	Server-Hauptplatine für zwei AMD Opteron-CPUs	Hauptplatine für Sockel 775 (unterstützt Core 2 Duo/Quad), gekauft 2008, unterstützt SLI. CPU und RAM sind eingebaut

Weblinks

• Spezifikationen der einzelnen Formfaktoren (englisch)
• Aufbau und Aufgaben eines Mainboards