Das Mainboard ist ein zentrales Bauteil eines Computers. Hier befinden sich die wichtigsten Steckplätze für Prozessor, Netzwerkkarte, Grafikkarte, Soundkarte, Speicher, RAM, und ein Festplattenanschluss (unten im Bild als Serial ATA Headers gekennzeichnet):
(S-ATA ist eine Verbindungstechnik speziell zur Datenübertragung zwischen der Festplatte und dem Prozessor)

Hier befinden sich die Audio, USB, und Lan-Anschlüsse und die PS/2 Anschlüsse für Tastatur und Maus.

Die wichtigsten Chips auf dem Mainboard sind die North-Bridge und South-Bridge.

Northbridge

Ist die Verbindung/Schnittstelle zwischen dem Hauptprozessor, dem Speicher und der Grafikkarte. Wegen des hohe Datenverkehrs ist die Nothbridge hochgetaktet sein und muss so auch ausreichend gekühlt werden.

Southbridge

Sie steuert den Datenverkehr (BUS-System) zwischen Laufwerken, Schnittstellen und Erweiterungskarten (zB. Garfikkarten)

Garfikkarten werden über das Bus-System mit der Hauptplatine verbunden.

BUS-System

Bus-Systeme dienen zur Datenübertragung zwischen den Systemkomponenten eines Computers

(RAM, Speichermedien und Slots)

und einem Peripheriegerät (Zubehör wie zB. Drucker…)

Frühere Busse waren tatsächlich nur parallele Stromschienen mit mehreren Anschlüssen. Aus dieser Zeit (ab 1898) stammen die Bezeichnungen omnibus bar und abgekürzt bus bar für solche Sammelschienen (power rail). Die Bezeichnung wurde für Daten-Sammelleitungen (Datenbusse) übernommen, die Informationen an die angeschlossenen Teilnehmer weitergeben.

Die an einem Bus angeschlossenen Komponenten werden auch als Knoten oder Busteilnehmer bezeichnet. Knoten, die selbständig auf den Bus zugreifen dürfen (im Sinne von schreiben bzw. senden), bezeichnet man als aktive Knoten oder Master, andernfalls heißen sie passive Knoten oder Slave. Ein Bus, der mehrere Master-Knoten erlaubt, heißt Multimaster-Bus. Bei einem Multimaster-Bus ist eine zentrale oder dezentrale Busvermittlung notwendig, die gewährleistet, dass zu jedem Zeitpunkt jeweils nur ein Master die Bus-Herrschaft besitzt. Dies ist notwendig, da durch gleichzeitige schreibende Zugriffe auf den Bus nicht nur Daten verloren gehen können, sondern auch die Hardware beschädigt werden könnte. Bei einer zentralen Busvermittlung wird der Buszugriff von einer speziellen Komponente gesteuert, die Bus-Arbiter genannt wird. Derjenige Knoten, der einen Zugriff auf den Bus initiiert, heißt Initiator, das Ziel eines solchen (lesenden oder schreibenden) Zugriffes heißt Target.

Je nach Verwendungsart unterscheidet man Systembusse, Speicherbusse, Peripheriebusse und Ein-/Ausgabebusse. Darüber hinaus lassen sich grundsätzlich parallele von seriellen Bussen unterscheiden.

HDD (Hard Disk Drive, dt.: Festplatte)

Festplatten gehören zu den magnetischen Speichermedien.
Die Daten werden auf einer magnetischen und rotierenden Scheibe festgehalten. Die Auslesung erfolgt durch Abtastung der Magnetisierung der Scheibenoberfläche.

SSD = Solid State Drive (auch Halbleiterlaufwerk oder Festkörperlaufwerk)

Es handelt sich nicht um Laufwerke im Wortsinn, bewegliche Teile sind nicht enthalten. Vorteile eines Solid-State-Drive gegenüber herkömmlichen Laufwerken sind mechanische Robustheit, sehr kurze Zugriffszeiten und das Fehlen jeglicher Geräuschentwicklung. Der Hauptnachteil im Vergleich zu konventionellen Festplatten gleicher Kapazität ist derzeit noch ein erheblich höherer Preis. Trotz der mechanischen Robustheit können auch SSDs ausfallen oder Systemfehler verursachen, Ursache ist meist ein Fehler im verwendeten Controller oder in der Firmware.
Man kann damit rechnen dass die zurzeit verwendeten HDDs in Zukunft komplett durch SSDs abgelöst werden

Laufwerke

DVD/CD-Laufwerke: Diese Laufwerke können die Medien nur lesen und nicht beschreiben.

DVD/CD Brenner: Brenner beschreiben CDs und DVDs.

Blue-Ray Laufwerk: Kann Blue-Ray Discs, CDs, CDs lesen und beschreiben

Festplatten-Laufwerk

Speichermedien

Prozessoren

CPU (Central Prozessing Unit)

Dieser Prozessor ist eines der wichtigsten Bauteile im Computer.
Die neuesten CPUs haben bis zu 16 Kerne. Es gibt auch 2, 3 und 4- Kerner.
Je größer die verschiedenen Caches (Zwischenspeicher) sind desto schneller arbeitet ein Computer.
GPU= Grafikprozessor
SPU= Soundprozessor
PPU= Berechnet physikalische Effekte
FPU= Verarbeitung von Gleitkommazahlen, in neueren Prozessoren bereits enthalten.
DSP= Dient zur verarbeitung von analogen Signalen mit Hilfe von digitalen Systemen.

RAM

ROM und BIOS

Der ROM (Read Only Memory) ist ein Speicher der nur lesbar und nicht beschreibbar ist.
Er behält die Daten auch im stromlosen Zustand. Diese Daten werden für das BIOS (Basic Input/Output-System) benötigt welches den Computer startet.

Ein BIOS löst zwei Probleme, die beim Kaltstart eines PCs auftreten:

Zum einen löst es durch das sogenannte „Bootstrapping“ ein klassisches Henne-Ei-Problem: Software ist in der Regel auf einem Datenträger gespeichert, der zunächst in den Hauptspeicher des Rechners eingelesen werden muss. Zum Einlesen des Datenträgers benötigt die CPU aber wiederum Software.

Zum anderen erfordert unterschiedliche Hardware jeweils eine spezielle Ansteuerungssoftware (Treibersoftware) und die zugehörige Konfiguration. Früher musste ein Betriebssystem auf jede Variante jedes Rechnertyps speziell zugeschnitten werden, um darauf lauffähig zu sein. Durch die Auslagerung dieser speziellen Ansteuersoftware in den jeweiligen Rechner wurde es möglich, die gleiche Betriebssystemsoftware auf verschiedenen Rechnern laufen zu lassen. Damit wirkt das BIOS nach neuerer Sprechweise als Hardware Abstraction Layer (HAL). Allerdings lässt sich beobachten, dass moderne Betriebssysteme aus Performance-Gründen und wegen der höheren Flexibilität wieder dazu übergehen, eigene Treibersoftware für die Hardware zu benutzen und das BIOS nur in der Bootphase zu verwenden.

PC Hardware

Mainboard / Motherboard / Hauptplatine