Komponenten des Motherboards: Chipsatz und Mikroprozessor

Elemente des Motherboards

Das Mainboard oder Motherboard ist darauf ausgelegt, verschiedene Mikroprozessoren (wie Intel und AMD) aufzunehmen. Folgende Elemente befinden sich derzeit auf dem Motherboard:

• Chipsatz
• Sockel für den Mikroprozessor
• Steckplätze für den RAM-Speicher
• Memory-Cache (im Mikroprozessor integriert)
• Stromanschlüsse, Bedienfeld und Lautsprecher
• Erweiterungssteckplätze (Slots)
• Serielle und parallele Ports sowie USB-Anschlüsse für Tastatur und Maus
• Taktgeber, ROM-BIOS und CMOS-Batterie
• Jumper oder Schalter
• Controller für Diskettenlaufwerke, Festplatten (SATA) und SCSI-Controller (sehr wenige)
• Sound-Controller, Grafik-Controller (meist integriert) und lokale Netzwerk-Controller
• Modems

Da die Grenzfrequenzen der Arbeit ständig steigen, müssen die Elemente nah beieinander liegen. Sie fungieren als Sende- und Empfangsantennen sowie als Schnittstellenschaltungen auf der mehrlagigen Leiterplatte. Das Motherboard bietet zudem eine Systemüberwachung, die wichtige Konstanten der Platine misst: Spannungen, Mikroprozessor-Temperatur, Chipsatz-Temperatur, Lüfterdrehzahl, Speicherstatus, Festplattenstatus usw.

Der Chipsatz und seine Funktionen

Die Hauptaufgabe des Chipsatzes besteht darin, als Kommunikationsmittel zwischen den anderen Mainboard-Komponenten zu dienen. Er stellt die erforderlichen elektrischen Leitungen und Steuersignale bereit, damit alle Datentransfers zuverlässig durchgeführt werden. Im aktuellen Chipsatz sind verschiedene Geräte integriert: Speicher-Controller, AGP- oder PCI-Express-Bridge, PCI- und PCI-Express-Bridge, EIDE- und SATA-Controller, Echtzeituhr, DMA-Controller sowie Tastatur- und Maus-Controller.

Vom Chipsatz hängt ab, wie viel DRAM-Speicher angeschlossen werden kann. Er besteht aus zwei Chips, der Northbridge und der Southbridge.

Northbridge und Southbridge

Die Northbridge steuert den Prozessor-Bus, den Speicher und den PCI-Express-Grafikport, also die Hochgeschwindigkeitsübertragungen. DDR-Speicher oder neue Datenbusse sind in diesem Chip implementiert. Die Southbridge steuert den Ein- und Ausgangsbus für Peripheriegeräte (I/O), IDE, SATA, den PCI-Bus, PCI-Express sowie serielle, parallele und USB-Anschlüsse.

Intel ist ein führender Hersteller von Chipsätzen. Die maximalen Frequenzen in einem Mikroprozessor steigen ständig, ebenso wie die Kommunikation zwischen Speicher und Prozessor. Es gibt Chipsätze für jeden Mikroprozessortyp. Die Northbridge ist oft mit einem Kühlkörper und manchmal mit einem Lüfter ausgestattet. Es gibt gelegentlich Inkompatibilitäten mit bestimmten Hardwarekomponenten, was zwar selten ist, aber oft Kopfzerbrechen bereitet. Jumper sind Brücken zur Konfiguration von IDE-Geräten oder zum Löschen des CMOS-Speichers.

Der Mikroprozessor und der Sockel

Für die Platzierung des Mikroprozessors im Sockel sollten bestimmte Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden:

• Überprüfen Sie, ob das Motherboard den gewünschten Mikroprozessor unterstützt (sowohl die physische Installation im Sockel als auch die anwendbaren Spannungen).
• Wenn es sich um einen ZIF-Sockel (Zero Insertion Force) handelt, überprüfen Sie die Pin-Anzahl.
• Pin 1 des Sockels ist markiert und muss mit Pin 1 des Mikroprozessors übereinstimmen.