Cum funcționează o placă de bază

Wie ein Motherboard funktioniert

⌛ Reading Time: 5 minutes

Sie haben wahrscheinlich von einem Motherboard gehört und wissen, was eines ist, aber wissen Sie wirklich, wie es funktioniert?

Stellen Sie sich ein Motherboard als Hauptsitz eines großen Unternehmens vor. Wer soll ohne Hauptsitz Aufgaben an die übrigen Mitarbeiter delegieren? Und genau dafür ist das Motherboard gedacht. Es ist der zentrale Hub eines Computers, der alles miteinander verbindet.

Hier erhalten Sie einen detaillierten Überblick darüber, was ein Motherboard ist und wie es funktioniert.

Was ist ein Motherboard?

Eine Hauptplatine ist eine Leiterplatte mit verschiedenen Komponenten, die zusammenarbeiten, damit ein Computer funktioniert.

Wir haben festgestellt, dass ein Motherboard der Hauptsitz eines großen Unternehmens ist. Der Hauptsitz ist jedoch sicherlich nicht der einzige entscheidende Aspekt für den Erfolg eines Unternehmens. So wie es verschiedene Niederlassungen eines Unternehmens gibt, enthält ein Motherboard verschiedene Teile, die zusammenarbeiten, um Daten untereinander zu übertragen.

Formfaktor

Der Formfaktor ist im Wesentlichen, wie ein Motherboard geformt wird oder wie es hinsichtlich seiner Spezifikationen (nämlich Größe, Form und Layout) physisch aussieht.

Nehmen wir zum Beispiel McDonald’s. Während alle McDonald’s-Restaurants gleich funktionieren, sind einige unterschiedlich eingerichtet. Einige haben Spielzentren, ausgefallene selbstbestellende Touchscreens und ungebrochene Eismaschinen.

Motherboard-Formfaktor

Ähnlich verhält es sich mit Formfaktoren. Während alle Motherboards auf die gleiche Weise funktionieren, haben verschiedene Modelle unterschiedliche Arten von Anschlüssen, Abmessungen und Befestigungslöchern. Beliebte Formfaktoren sind:

  • ATX: Der ATX, die Königin der Formfaktoren, ist eine beliebte Wahl und verfügt über große Abmessungen (die meisten sind 12 x 9,6 Zoll groß).
  • microATX: Eine kleinere Version des Standard-ATX mit weniger Parametern
  • Mini-ATX: Diese sind kleiner als die Mikroversion und für mobile CPUs konzipiert
  • Mini-ITX: Die Mini-ITX-Formfaktoren sind kleiner als ein ATX-Board (6,7 x 6,7 Zoll), leise und verbrauchen nicht viel Strom
  • Nano-ITX: Zwischen einem Pico und einem Mini-ITX funktioniert dies gut mit dünnen Geräten
  • Pico-ITX: Wirklich winzig mit einer Größe von 3,9 x 2,8 Zoll und einer Kapazität von bis zu 1 GB

Weitere abgekündigte Formfaktoren sind BTX, LPX und NLX.

Chipsatz

Der Chipsatz ermöglicht den Datenfluss zwischen verschiedenen Komponenten, nämlich CPU, Peripheriegeräten, ATA-Laufwerken, Grafiken und Speicher.

Es kann in diese zwei Kategorien unterteilt werden:

  • Northbridge: Befindet sich auf der Nordseite eines Chipsatzes und überbrückt die folgenden Komponenten: CPU, RAM und PCIe
  • Southbridge: Befindet sich auf der Südseite eines Chipsatzes und verbindet die folgenden Komponenten: BIOS, USB, SATA und PCI

Stellen Sie sich einen Chipsatz wie den CEO eines großen Unternehmens vor, bei dem Northbridge und Southbridge als CFO und COO fungieren.

In der Wirtschaft arbeiten diese drei Cs (oder die C-Suite) in der Zentrale eines Unternehmens zusammen, um Aufgaben an ihre Untergebenen zu delegieren. Bei Motherboards besteht die C-Suite aus den großen Chefs, die sicherstellen, dass Informationen zwischen den Untergebenen (wie BIOS, CPU, RAM usw.) fließen.

CPU-Sockel

Dies ist im Grunde ein kleiner Lebensraum für die CPU, in dem sie sich ausruhen kann. Eine CPU ist ein kleines Quadrat mit einer Reihe von Stiften und Anschlüssen darunter, die bei der Interpretation und Übertragung von Daten helfen, die vom Northbridge-Teil eines Chipsatzes ausgeführt werden.

Motherboard-CPU

Stellen Sie sich die CPU wie den übererfüllten Büroassistenten eines CFO / COO vor. Der Büroassistent befindet sich in einer eigenen Kabine (oder in diesem Fall im CPU-Sockel), um verschiedene Arten von Aufgaben auszuführen.

Es ist wie wenn ein CFO / COO einem Büroassistenten sagt, er solle Besprechungen planen, Anrufe tätigen und Kaffee trinken. Der Büroassistent oder die CPU führt diese Art von Aufgaben aus (jedoch auf mathematischere Weise, wenn die CPU Eingabe- und Ausgabeanweisungen liest).

Eine hochwertige CPU (und ein Büroassistent) sind wichtig für die Gesamtgeschwindigkeit und Effizienz eines Computers.

Schlüssel

Stellen Sie sich Slots wie verschiedene Niederlassungen / Abteilungen eines Unternehmens vor.

Die meisten Unternehmen haben Abteilungen für Marketing, Personalwesen, Buchhaltung, Forschung usw.

Motherboard-Steckplätze

Steckplätze sind wie diese Art von Abteilungen für ein Motherboard, mit Zweigen wie:

  • Speicher- / DIMM-Steckplätze: Dient zum Speichern von Speicher / RAM
  • PCI: Verbindet Erweiterungskarten wie Video-, Netzwerk- und Soundkarten
  • PCIe: Eine moderne Version von PCI, jedoch mit einer anderen Schnittstelle, die mit fast jeder Art von Erweiterungskarte funktioniert
  • USB: Wird für USB-Anschlüsse wie Flash-Laufwerke verwendet, ist jedoch nicht sehr häufig
  • SATA: Wird für optische Laufwerke / Festplattenlaufwerke / Solid-State-Laufwerke verwendet

Datenbus

Alle oben genannten Komponenten würden ohne die erforderlichen Datenbusse, die alles miteinander verbinden, nicht gemeinsam funktionieren.

Stellen Sie sich Datenbusse als eine Form der Kommunikation vor.

Wenn der CFO / COO in einem großen Unternehmen einem Büroassistenten mitteilen möchte, was zu tun ist, wie würden sie dann vorgehen? Email? Telefon? Ein persönliches Gespräch? Es spielt keine Rolle, solange irgendeine Form der Kommunikation stattfindet.

Motherboard-Datenbus1

Bei einem Motherboard ist es genauso. Alle Komponenten übertragen Daten über Datenbusse miteinander.

Zusammenfügen: Wie alles funktioniert

Wenn Sie Ihren Computer einschalten, wird die Stromversorgung vom Netzteil zum Motherboard gesendet.

Die Daten werden über Datenbusse übertragen und durchlaufen die Teile Northbridge und Southbridge des Chipsatzes.

Der Northbridge-Teil verbindet Daten mit der CPU, dem RAM und der PCIe. Der RAM beginnt, Eingaben an die CPU zu senden, die diese Aktionen als Ausgabe „interpretiert“. Die Daten an die PCIe werden dann je nach Typ auf eine Erweiterungskarte übertragen.

Der Southbridge-Teil verbindet Daten mit dem BIOS, USB, SATA und PCI. Durch Signale an das BIOS kann Ihr Computer gestartet werden, während Daten an die SATA Ihre optischen Laufwerke, Festplatten und Solid-State-Laufwerke „wecken“. Daten von der SATA werden verwendet, um Ihre Video-, Netzwerk- und Soundkarten einzuschalten.

Kurz gesagt, ein Motherboard dient als Hauptsitz eines Computers, der Daten über Datenbusse überträgt. Diese Datenbusse fahren durch die Northbridge- und Southbridge-Teile eines Chipsatzes, die sich dann in andere Komponenten wie CPU, RAM, PCI, PCIe usw. wagen.

Alles funktioniert wie ein erfolgreiches Unternehmen zusammen, wenn auch auf eine binärere Art und Weise.

Bildnachweis: Dave Crosby, gcg2009, VIA Galerie, Jarek Kulik, Marlon J. Manrique, Dominik Bartsch