Hauptplatine

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. Es ist jedoch auch möglich, dass diese Komponenten direkt auf dem Mainboard integriert („onboard“) sind. Dies ist bei Sound- und Netzwerkkarten inzwischen häufig der Fall, bei Grafikkarten seltener und bei CPU und RAM fast nur in raumsparend gebauten Systemen oder Notebooks.

Zusätzlich findet man heute, anders als früher, die meisten Schnittstellen nicht auf Erweiterungskarten, sondern direkt auf der Hauptplatine – EIDE oder SATA zum Anschluss von Festplatten, CD-ROMs, DVD-ROMs und CD- bzw. DVD-Brenner, sowie USB oder FireWire zum Anschluss externer Komponenten wie Laufwerke, Drucker und Modem, Tastatur- und Mausanschluss. Immer weniger vorhanden sind Anschlüsse für die klassischen parallelen („Centronics“) 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.

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.

Bauformen

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 soll durch das BTX-Format abgelöst werden. Computerhersteller versprechen sich dadurch leisere PCs, da es auf der Hauptplatine selbst keine Lüfter mehr geben wird. Vorgesehen sind zwei (große) Lüfter, die für die nötige Luftzirkulation sorgen sollen. Einer wird im Netzteil platziert, während der andere die CPU und die Grafikkarte kühlt (dieser Lüfter wird am Gehäuse festgemacht sein und Kanäle leiten die Luft zu den Komponenten). Intel als Initiator des BTX-Formats forciert diese Bauart seit 2006 wegen mangelnder Akzeptanz am Markt jedoch nicht mehr.

Als Mittelweg zwischen ATX und BTX gibt es zur Zeit MiniATX, dessen Gehäuse deutlich kleiner ausfallen als die der normalen ATX-Gehäuse. Je nach Größe kann sogar ein Standard-ATX-Mainboard eingebaut werden, wobei sich aber eher spezielle Mini-ATX-Mainboards empfehlen.

Alles in allem wird es aber noch einige Zeit dauern, bis das ATX-Format ausgedient hat. Leider sind BTX und ATX nicht kompatibel; deshalb wird für ein neues BTX-Computersystem auch eine neue Hauptplatine im BTX-Format benötigt (allerdings keine neuen Steckkarten, solange die neue Platine Unterstützung für die bisher verwendeten Karten bereitstellt).

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-Mainboard 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 2005 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 (diese 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 neueren Hauptplatinen findet man zusätzlich S-ATA-Anschlüsse für Festplatten.

13 Diverse Anschlüsse

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

Bekannte Hersteller

Weitere Bilder typischer Hauptplatinen

Hauptplatine mit 386DX-CPU von Anfang der 1990er Jahre
Server-Hauptplatine für zwei Opteron-Prozessoren
Baby-AT-Hauptplatine für den 80286 aus den späten 1980er Jahren
PC-XT-kompatible Hauptplatine, gefertigt mit Peripherie- und Logik-Bausteinen, wie sie bereits beim IBM PC verwendet wurden

Weblinks