Mainboard Ratgeber: Das müssen Sie beim Kauf wissen

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Die im Handel angebotenen PC-Systeme genügen Ihren Ansprüchen nicht? Dann bauen Sie sich doch Ihren eigenen Computer zusammen! Ob Gaming-PC oder Office-Arbeitstier – mit etwas technischem Geschick kann sich wirklich jeder den Traum vom individuellen Rechner erfüllen. Eine zentrale Rolle spielt dabei das Mainboard. Wir verraten Ihnen, was Sie darüber wissen müssen.

Der Prozessor eines Computers wird gern als dessen Gehirn bezeichnet. Aber damit dieses Gehirn auch richtig denken kann, muss es externe Informationen erhalten. Zum Beispiel die Daten aus einem Excel-Tabellenblatt, das auf einer Festplatte gespeichert ist. Damit die Daten von der Festplatte geordnet beim Prozessor ankommen, braucht es eine Vermittlungseinheit. Und die sitzt auf dem Mainboard.

Was ist ein Mainboard eigentlich?

Die zentrale Hardwareplatine im Inneren des Computers wird als Mainboard oder auch als Motherboard bezeichnet. Darauf sind alle elektronischen Bauteile zusammengefasst, die für das Funktionieren des Computers notwendig sind. Auf dem Mainboard sitzen unter anderem der Prozessor (CPU) und der Arbeitsspeicher (RAM). Alles, was Sie an den Computer anschließen können, ist ebenfalls mit dem Mainboard verbunden. Das gilt einerseits für die externen Schnittstellen, wie die USB-Ports, aber auch für interne Anschlüsse, die Sie erst sehen, wenn Sie das Gehäuse eines Rechners öffnen. Dazu zählen externe Grafikkarten, die Anschlüsse für eine Festplatte oder SSD, aber auch die bereits erwähnten Riegel für den Arbeitsspeicher (RAM).

Um an das Mainboard zu gelangen, muss man das Gehäuse öffnen.

Damit der Computer seine Arbeit verrichten kann und mit den angeschlossenen Komponenten kommuniziert, sitzt auf dem Mainboard eine Art kleiner Computer, der ein eigenes Programm benötigt, das nicht gelöscht werden kann. Deswegen wird es auch gern als Firmware bezeichnet. Dieses BIOS kümmert sich um die Kommunikation zwischen allen Komponenten und startet nach dem Einschalten des Systems einen Selbsttest um zu prüfen, ob alles wie erwartet funktioniert.

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Im Laufe der Jahre sind einige Funktionen des Computers direkt auf das Mainboard gewandert. So besitzen nahezu alle Platinen einen Chip für die Ausgabe von Klängen. Damit hat sich das Angebot an externen Soundkarten drastisch reduziert. Auch die Grafikausgabe für den Monitor übernahm in der Frühzeit des PC eine eigenständige Komponente. Inzwischen greifen nur noch Gamer und überaus anspruchsvolle Anwender zu externen Grafikkarten.

Mainboard-Kauf: Der Formfaktor

Damit die Motherboards der verschiedenen Hersteller in die im Handel angebotenen Gehäuse passen, sind die Platinen in verschiedenen Baugrößen erhältlich. Das bezeichnet die IT-Branche als Formfaktor. Dahinter steckt also nichts anderes als ein Standard in Hinblick auf die Abmessungen. Das ist notwendig, da das Mainboard mittels Schrauben mit dem Gehäuse verbunden ist. Und hier lauert der erste Fehler bei der Kaufentscheidung. Soll eine bereits vorhandene Platine ausgetauscht, die neue aber in das bisher genutzte Gehäuse passen, müssen altes und neues Motherboard den gleichen Formfaktor aufweisen. Aktuell werden Mainboards in drei gängigen Größen angeboten:

  • ATX: Die Platine ist etwa so groß wie ein Papier im DIN-A4-Format. Die Abmessungen sind 305 x 244 mm. Diese Platinen finden in Desktop-Computern aber auch Towergehäusen Verwendung.
  • Micro-ATX: Das quadratische Format wird meistens in kleineren Midi-Towern genutzt. Das Mainboard besitzt dann Abmessungen von 244 x 244 mm.
  • Mini-ITX: Dieser Standard ist mit seinen 170 x 170 mm sehr kompakt, aber auch exotisch. Es kommt eher in Systemen mit Spezialaufgaben zum Einsatz. Bei der Ausstattung müssen die Anwender Abstriche machen, da der Miniaturisierung von Komponenten dann eben doch Grenzen gesetzt sind.
PC-Tower

Mainboard Formfaktor: Soll eine bereits vorhandene Platine ausgetauscht, die neue aber in das bisher genutzte Gehäuse passen, müssen altes und neues Motherboard den gleichen Formfaktor aufweisen.

Welcher Chipsatz soll es sein?

Die Intelligenz eines Motherboards sitzt im Chipsatz der Platine. Er stellt sicher, dass alle Komponenten und Anschlüsse des Rechners miteinander Daten austauschen können. Traditionell unterscheiden Fachleute beim Chipsatz zwei Teile. Die North-Bridge ist für den schnellen Datenaustausch zwischen der CPU, dem Arbeitsspeicher und der Grafikkarte zuständig. Die South-Bridge dagegen übernimmt die Signalübertragung von Steckkarten und anderen Schnittstellen, wie zum Beispiel Festplattenanschluss, LAN, Audio oder auch Tastatur und Maus. Diese logische Trennung ist inzwischen von der Ingenieurskunst überholt. Die Funktionen der North-Bridge übernimmt in der neuesten Rechnergeneration der Prozessor, was einen speziellen Chip auf der Hauptplatine überflüssig macht. Der Chipsatz auf der Hauptplatine erledigt jetzt die Aufgaben der South-Bridge.

Allerdings ist nicht jeder Chipsatz mit jedem Prozessor kompatibel. Die Entscheidung für einen Chipsatz eines Motherboards umfasst also auch, welche CPU Sie einsetzen können. Die Hersteller AMD und Intel geben dem Chipsatz inzwischen wohlklingende Namen, etwa „Controller Hub”. Was die Sache unübersichtlich macht, ist die Tatsache, dass mit jeder neuen Prozessorgeneration auch neue Chipsätze auf den Markt kommen, die die neuesten technischen Fähigkeiten der CPU ausnutzen sollen.

Intels Skylake

Skylake: Intels 6. Generation an Prozessoren.

Die Hersteller listen auf ihren jeweiligen Produktseiten zu den Hauptplatinen auf, welche Prozessoren kompatibel sind. Aber auch hier müssen Sie aufpassen. Denn die Mainboards erscheinen in unterschiedlichen Modellarten, sogenannte Revisionen. Hinter dem Modellnamen der Platine taucht dann der Zusatz „Rev“ auf. Das hat ebenfalls Auswirkungen auf die Kompatibilität der Prozessoren. Da einige Funktionen vom klassischen Motherboard in den Prozessor gewandert sind, hat das somit Folgen für die Bauteile der ehemaligen North-Bridge. Der Prozessortyp gibt damit dann etwa vor, wie viel RAM Sie nutzen können.

Die wichtigste Lektüre vor der Anschaffung eines Mainboards sollten also die offiziellen Spezifikationen sein. Damit die Hersteller verschiedene Preissegmente bedienen können, gibt es vom gleichen Motherboard-Design unterschiedliche Ausprägungen. Diese sind dann mit den spezifizierten Prozessoren kompatibel, nutzen deren Fähigkeiten aber unterschiedlich stark aus und unterscheiden sich teilweise in der internen Verarbeitung der Signale. In mancher Hinsicht muss man dann schon Wikipedia oder Technikforen im Web bemühen, um noch durchzusteigen.

Zum Beispiel Intel: Die Bezeichnungen der Chipsätze von Intel setzen sich üblicherweise aus Buchstaben und Ziffern zusammen. Die Buchstaben sind ein Hauptindikator für das Einsatzgebiet. Die Ziffern dagegen stehen für die Generation, zum Beispiel Z170, Q170 und H170. Die Z-Reihe ist für Rechner im höheren Segment interessant. Hier können Prozessoren übertakten und es werden mehrere Grafikkarten unterstützt. Wer gar nicht in diese Sphären einsteigen will, kann gleich zur Q-Variante greifen, die dann auch günstiger ist.

Achtung beim Mainboard-Kauf: Der Sockel muss zur CPU passen!

Bei der Auswahl des Mainboards ist im Zusammenhang mit dem Prozessor noch etwas zu bedenken. Chipsatz und CPU müssen zusammenpassen – das ist die Softwareseite. Aber der Prozessor muss sich auch mechanisch in den CPU-Sockel einfügen lassen. Nur wenn die Verbindung hier physikalisch passt, kann das Zusammenspiel zwischen Motherboard und Prozessor überhaupt funktionieren.

Sie ahnen es bereits: Mit jeder neuen Prozessorgeneration gibt es meistens auch Anpassungen an die notwendigen Sockel. Intels 6. Generation an Prozessoren (Skylake), die unter den Namen Intel Core i3, i5 und i7 vertrieben werden, brachte eine wichtige Änderung mit sich. Der Prozessor wird im Sockel über kleine Steckkontakte miteinander verbunden. Skylake brachte nun 1151 dieser Kontakte mit. Die Vorgänger benötigten einen Kontakt weniger. Das bedeutet aber auch, dass der neue Prozessor nicht mehr in das alte Mainboard passt. AMD-Prozessoren besitzen wieder einen ganz anderen Sockel. Ein Board, das auf Intel ausgelegt ist, kann also nicht mit einem AMD-Prozessor bestückt werden.

Prozessor Installation

Installation des Prozessors im CPU-Sockel.

Die Anzahl der Kontakte einer CPU finden Sie üblicherweise bereits beim Produktnamen wieder: Das Modell „LGA 1151” beispielsweise besitzt 1151 Kontakte.

Wenn anhand der Modellbezeichnung oder Produktbeschreibung feststeht, dass die Zahl der Kontakte der CPU mit dem Sockel des Motherboards übereinstimmt, gilt es als Letztes zu prüfen, ob die Anschlusstechnik kompatibel ist. Schauen aus dem Prozessor kleine Steckkontakte heraus, müssen diese in die entsprechende Anzahl von Öffnungen auf dem Sockel eingeführt werden. Wenn keine rohe Gewalt im Spiel ist, kann dabei eigentlich nichts passieren. Diese Art der Montage wird Pin Grid Array (PGA) genannt. Sitzen die Kontakte dagegen auf dem Sockel, spricht man von Land Grid Array (LGA).

Externe Komponenten

Im vorausgegangenen Teil haben wir Ihnen die verschiedenen Formfaktoren (Baugrößen), Chipsätze und Sockel für die CPU vorgestellt. Und damit liegt der komplizierteste Teil der Mainboard-Auswahl auch schon hinter Ihnen. Jetzt folgt noch die Kür und dabei geht es unter anderem darum, wie viele und welche Geräte Sie an den Rechner anschließen wollen.

So richtig vielseitig wird der PC erst mit dem Anschluss weiterer Hardware. Drucker, Scanner, Kameras oder externe Festplatten warten darauf, an den Rechner angeschlossen zu werden. Je nach geplantem Einsatzgebiet und Ihren persönlichen Ansprüchen hat die Zahl der Schnittstellen auch Relevanz bei der Entscheidung für ein bestimmtes Mainboard.

Mainboard-Kauf: Wie viele Schnittstellen brauchen Sie?

Generell kann ein Motherboard niemals zu wenig Schnittstellen haben. Allerdings ist eine Vielfalt an Anschlüssen, die über Aussparungen am Gehäuse des Rechners zugänglich sind, auch immer eine Sache des Preises. Wenn die Zahl der Anschlüsse knapp wird, können Sie sich zwar mit externen Verteilern (Hubs) behelfen, aber bequemer ist es natürlich, wenn Sie gleich genügend Anschlüsse einplanen. Welche Sie konkret benötigen, ist letztlich vom Anforderungsprofil abhängig. Stets dabei sind in aller Regel:

  • 3,5-Millimeter-Buchse zum Anschluss von Audiogeräten bzw. Kopfhörern
  • Ethernet-Buchse für LAN-Verkabelung
  • USB-Anschlüsse

Doch bereits hier gibt es qualitative und damit preisliche Unterschiede. Denn wer USB 3.1-Typ-C-Buchsen benötigt, um damit zukunftssicher zu sein, muss etwas tiefer in die Tasche greifen.

Wer seinen Rechner in erster Linie dazu nutzt, im Internet zu surfen und Büroaufgaben zu erledigen, greift am besten zu einem Motherboard, das über eine integrierte Grafikkarte verfügt. Dann besitzt die Platine auch entsprechende Anschlüsse für Monitore wie DVI, HDMI oder Display-Port. Ambitionierte Spieler werden hier die Nase rümpfen. Damit Spiele so richtig flüssig laufen, wird ein Grafikbeschleuniger benötigt. Der erfordert eine interne Schnittstelle (dazu gleich mehr), bringt dann aber die notwendigen Anschlüsse für die externen Displays gleich mit.

Grafikkarte GeForce GTX 1080 Ti

Die Grafikkarte GeForce GTX 1080 Ti benötigt für den Einbau beispielsweise 2 Steckplätze.

Ähnlich verhält es sich mit dem Sound. OnBoard-Sound besitzen die meisten Platinen, aber Musikfreunde, die vielleicht sogar eine hochwertige Surround-Anlage an den Rechner anschließen wollen, werden wahrscheinlich eher zu einem separaten Klangerzeuger greifen. Bevor es also knapp wird, planen Sie lieber gleich für die Zukunft.

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Interne Schnittstellen nicht vergessen!

Zum Konzept des PC gehörte von Anfang an die Möglichkeit, ihn durch Steckkarten und interne Schnittstellen erweitern zu können. Steve Jobs von Apple sah das etwas anders und bevorzugte ein geschlossenes System. Das Motherboard eines PC, auf dem später Windows oder Linux laufen wird, sollte über ausreichend interne Schnittstellen verfügen, um das System erweitern zu können. Zu den Anschlüssen, die man erst sieht, wenn das Gehäuse geöffnet wird, gehören:

  • WLAN: Was bei Notebooks zum Standard gehört, ist bei Desktop-Rechnern und deren Platinen nicht immer der Fall. Soll der Rechner auch kabellos mit dem Heimnetz verbunden werden, muss das Motherboard über einen Wifi-Chip verfügen.
  • Festplatten-Anschlüsse (SATA)
  • Anschlüsse, die für kompakte SSD-Platten optimiert sind (M.2-Steckplätze)
  • RAM-Steckplätze für den Arbeitsspeicher
  • PCIe (PCI Express)-Slots
Ram-Speicher

Kingstons HyperX Impact RAM-Speicher arbeitet mit Intel Core i5- und i7-Prozessoren der dritten Generation und den neuesten AMD-Prozessoren.

Wer viele Festplatten verbauen will, braucht eine entsprechende Zahl von SATA-Anschlüssen. Die Art des Arbeitsspeichers und dessen maximale Größe ist einerseits vom Chipsatz (siehe erster Teil des Artikels) abhängig, auf der anderen Seite aber auch von der Zahl der verfügbaren Steckplätze. Ordentlich Reserven ergeben sich etwa bei vier zur Verfügung stehenden Slots. Wer zukunftssicher sein will, achtet auf die Unterstützung von DDR4-Arbeitsspeicher. Aufpassen müssen Sie, wenn es um die M.2-Schnittstelle zum Einbinden schneller SSD-Massenspeicher geht. Damit Sie den Geschwindigkeitsvorteil auch ausnutzen, muss die Schnittstelle per PCI-Express angebunden sein, nicht per SATA. Denn in diesem Fall ist die Übertragungsgeschwindigkeit nicht schneller als bei einer bekannten 2,5 Zoll großen SSD.

Achten Sie beim Mainboard-Kauf auf genügend Steckplätze im Format PCI Express

Um beispielsweise separate Grafik- oder Soundkarten einbauen zu können, benötigt das Motherboard entsprechende Steckplätze. Auf der Höhe der Zeit ist hier der aktuelle Standard PCI-Express (auch als PCIe abgekürzt). Von diesem Standard ist derzeit die dritte Generation (PCIe 3.0) am häufigsten anzutreffen. 2017 wurde allerdings auch bereits der Standard 4.0 vorgestellt. Die Karten ermöglichen extrem schnelle Datenübertragungen von 16 Gigabyte in der Sekunde. Karten und Steckplätze sind generell abwärtskompatibel, d.h. eine PCIe-Karte passt auch in den Slot der Vorgängergeneration. Allerdings nutzt diese dann lediglich die geringere Übertragungsrate der kleineren Versionsnummer.

Bei der Auswahl von Steckplätzen und Karten gibt es zwei Faktoren zu beachten:

  • Die mechanische Länge des Steckplatzes. Je nach Länge des Slots wird zwischen PCIe ×1, PCIe ×4, PCIe ×8 oder PCIe ×16 unterschieden. So benötigen beispielsweise Grafikkarten stets die komplette x16-Länge des Slots.
  • Die verwendbaren Lanes (Leitungen), über die der Steckplatz bzw. die Karte mit dem System verbunden ist. Die Zahl der Leitungen entspricht häufig der mechanischen Bauform, kann aber auch kleiner als diese sein. So lässt sich eine Karte beispielsweise mechanisch in einen x16-Slot einführen, benutzt aber nur 8 Lanes, ist elektrisch also eine x8-Karte. Umgekehrt funktioniert das allerdings nicht.

Auf die kürzeren und damit langsameren Slots kann man dann ausweichen, wenn die Erweiterungskarte nicht so geschwindigkeitsabhängig ist, zum Beispiel bei TV- oder Soundkarten.

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