Das Mainboard, auch bekannt als Motherboard, bildet das Herzstück eines jeden Computers. Es verbindet alle anderen Komponenten miteinander und stellt somit die Grundlage für einen reibungslosen Betrieb des PCs dar. Das Mainboard beherbergt den CPU-Sockel, die Arbeitsspeichersteckplätze, den Chipsatz und alle Anschlüsse für Peripheriegeräte und Hardwarekomponenten.
Aufbau des Mainboards
Das Mainboard besteht aus verschiedenen zentralen Komponenten. Das eigentliche Board ist dabei die wichtigste Basis. Hier sind alle Anschlüsse, Steckplätze und Steuereinheiten fest verlötet. Im oberen Bereich des Mainboards befindet sich der CPU-Sockel. Direkt daneben befinden sich die DIMM-Slots, in denen der Arbeitsspeicher untergebracht wird. Auf der linken oberen Seite ist das I/O-Panel verbaut, das die Anschlüsse für die Rückseite des Computers enthält. Unterhalb des CPU-Sockels sind der Chipsatz und die Southbridge angeordnet. Im unteren Bereich des Mainboards befinden sich die PCIe-Anschlüsse, zwischen denen oft ein M.2-Anschluss platziert ist. Am rechten Rand sind der ATX-Mainboardstecker und meist Gehäuselüfterports verbaut. Darunter oder am unteren Rand des Mainboards befinden sich die SATA-Anschlüsse und weitere Pins für die Steuerung.
Formfaktor
Mainboards sind in verschiedenen Formfaktoren erhältlich, die je nach Platzangebot unterschiedliche Komponenten beherbergen können. Der gängigste Standard ist dabei ATX, der in den meisten Midi-Towern Platz findet. Daneben gibt es den kleineren Micro-ATX-Standard, bei dem das Board deutlich kompakter ausfällt. Für sehr kleine Systeme gibt es den Mini-ITX-Formfaktor, der Länge und Breite reduziert und meist nur einen PCIe x16-Port ermöglicht. Zusätzlich existiert noch der E-ATX-Standard, der breiter und länger als ATX ist und somit beispielsweise mehr Arbeitsspeicher-Slots oder PCIe-Anschlüsse ermöglicht.
Sockel
Der Sockel auf dem Mainboard ist für die Aufnahme und Verankerung des Prozessors zuständig. Dabei gibt es unterschiedliche Standards, die von der Prozessorgeneration abhängen. Aktuelle Prozessoren der Skylake- oder Kabylake-Architektur verwenden beispielsweise den Sockel 1151. Ältere Systeme sind noch mit dem Sockel 1150 ausgestattet, der vergangene Generationen wie Haswell, Haswell Refresh und Broadwell unterstützt. Im High-End-Bereich gibt es den Sockel 2011-v3, der Haswell- und Broadwell-E-Prozessoren sowie einige XEON-Prozessoren aufnehmen kann.
Bei AMD ist der Grundgedanke des Sockels ähnlich. In der aktuellen Generation gibt es jedoch keinen Unterschied mehr zwischen High-End- und Low-End-Prozessoren. Alle Prozessoren nutzen den Sockel AM4. In der Vorgeneration waren beispielsweise die FX-Prozessoren mit dem Sockel AM3+ kompatibel, während Athlon-Prozessoren den Sockel FM2+ verwendeten.
Chipsatz
Ein weiterer wichtiger Unterschied bei Mainboards besteht im verbauten Chipsatz. Pro Generation bietet Intel eine Reihe von Chipsätzen an. Die aktuelle Kabylake-Generation verwendet beispielsweise die Chipsätze Z270, H270 und B250. Der Chipsatz Z270 ermöglicht dabei als einziger das Übertakten geeigneter K-Prozessoren. Die H-Serie richtet sich an alle, die keinen K-Prozessor benötigen, aber dennoch einen ähnlichen Leistungsumfang wünschen. Die B-Serie stellt die Einstiegsklasse dar und bietet viele Merkmale der größeren Klassen, wenn auch oft in abgespeckter Form. Die Unterschiede bei Intel liegen hauptsächlich in der Anzahl der PCIe-Lanes und den verbauten Anschlüssen.
Auch AMD bietet verschiedene Chipsätze an. Die aktuelle Generation umfasst die Chipsätze X370, B350 und A320. Hier stellt der X370 das Topmodell dar, gefolgt von B350 und A320. Der Hauptunterschied zwischen den Chipsätzen ist die Anzahl der PCIe-Lanes. Die X370- und B350-Chipsätze unterstützen das Übertakten von Ryzen-Prozessoren, während der A320-Chipsatz darauf verzichtet. Ein weiterer Unterschied besteht in den verbauten Anschlüssen und der Geschwindigkeit.
DIMM-Slots
Die DIMM-Slots sind wichtige Komponenten auf dem Mainboard, da sie den Arbeitsspeicher aufnehmen. Sie befinden sich direkt neben dem Prozessor und können zwei, vier oder auch acht Steckplätze haben. Bei Server- und Workstation-Mainboards sind oft mehr DIMM-Slots verbaut. Die Länge und Anzahl der Pins der DIMM-Slots variieren je nach DDR-Generation, sodass verschiedene Generationen nicht untereinander kompatibel sind.
PCI-E
Die PCIe-Slots befinden sich auf der linken Seite des Mainboards, unterhalb des I/O-Panels und des Prozessors. Der wichtigste Slot ist meist ein x16-Slot, der mit 16 Lanes verbunden ist und für die Grafikkarte verwendet wird. Für weitere Erweiterungskarten stehen auch andere Slots zur Verfügung, die oft den x16-Formfaktor haben, aber nicht immer mit 16 Lanes verbunden sind. Eine Ausnahme bilden Mainboards mit Intels X99-Chipsatz, die je nach Prozessor über 40 PCIe-Lanes verfügen können und somit zwei volle x16-Ports für SLI- oder Crossfireanwendungen ermöglichen. Ein weiterer Anwendungsfall für PCIe ist der M.2-Anschluss. Dabei handelt es sich um einen Schnittstellenstandard für SSDs, der eine schnelle Datenübertragung ermöglicht. M.2-Steckplätze befinden sich oft direkt zwischen den PCIe-Anschlüssen.
Anschlüsse
Die Anschlüsse auf einem Mainboard unterteilen sich in interne und externe Anschlüsse. Externe Anschlüsse befinden sich außerhalb des Gehäuses und sind direkt auf dem Mainboard verlötet. Dazu gehören in der Regel Displayanschlüsse, Audioanschlüsse, ein Ethernet-Port und USB-Ports. Bei älteren Modellen sind oft auch noch serielle Ports vorhanden.
Interne Anschlüsse sind in der Regel Pins. So werden beispielsweise die Lüfter und die zusätzlichen USB-Anschlüsse des Gehäuses oder Steuertechnik über sogenannte Header ans Mainboard angeschlossen. Die SATA-Ports sind hingegen echte Ports und befinden sich meist am rechten Rand des Mainboards. M.2- oder U.2-Anschlüsse sind ebenfalls als normale Stecker verbaut. M.2-Anschlüsse, die per PCIe angesprochen werden, befinden sich in der Nähe der PCIe-Anschlüsse, oft direkt zwischen zwei Slots.
Welches Mainboard passt zu mir?
Um das richtige Mainboard für Ihren Anwendungsfall zu finden, sollten Sie sich einige Fragen stellen:
- Wie oft wird der PC genutzt?
- Welche Prozessoren sollen verbaut werden?
- Soll der Prozessor übertaktet werden?
- Wie viele und welche SSDs und HDDs möchten Sie verbauen?
- Wie viel Platz ist im Gehäuse vorhanden?
- Welche Grafikkarte(n) möchten Sie verbauen?
- Wie viele USB-Ports werden benötigt?
- Welche zusätzlichen Features wie USB-C, Thunderbolt, M.2 oder U.2 werden benötigt?
Hersteller
Es gibt einige führende Mainboard-Hersteller, die den Markt unter sich aufteilen. Asus hat sich in den letzten Jahren als Hersteller vor allem teurerer Boards etabliert. MSI und Gigabyte sind ebenfalls beliebt. Als Preistipp können die Mainboards von Asrock empfohlen werden, da diese eine hohe Qualität zu vergleichsweise günstigen Preisen bieten. Asus und Gigabyte zeichnen sich auch durch einen hervorragenden Support aus.
Fazit
Das Mainboard ist die Basis eines jeden Computers und verbindet alle Komponenten miteinander. Es ist wichtig, das richtige Mainboard für den eigenen Anwendungsfall auszuwählen, da es maßgeblich die Leistung und Erweiterungsmöglichkeiten des Systems beeinflusst. Mit der richtigen Wahl des Mainboards und der entsprechenden Komponenten kann der Computer optimal an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden.
