Moderne Mainboards für maximale Leistungsfähigkeit

Betrachtet man den Prozessor als Gehirn, das Netzteil als Herz und das Gehäuse als Haut eines PCs, dann kann man das Mainboard (oder auch „Motherboard“ bzw. im Deutschen „Hauptplatine“ genannt) wohl am besten als Kreislauf- und Nervensystem des Rechners beschreiben. Das Mainboard ist eine Art Schaltzentrale, an der alle anderen Komponenten des PC-Systems angeschlossen werden, um sowohl mit Strom versorgt zu werden als auch untereinander kommunizieren zu können. In den vergangenen Jahren ist der Mainboardmarkt allerdings stetig komplexer geworden, denn neben verschiedenen Formfaktoren setzen die Mainboardhersteller immer wieder neue Maßstäbe in Konnektivität und vielen weiteren Features. In unserem Blogartikel erfahren Sie alle wichtigen Informationen, um das für Sie passende Motherboard zu finden.

Auf die Größe kommt es eben doch an

Ein sehr wichtiges Kriterium bei der Wahl der richtigen Hauptplatine sind deren Abmessungen, denn das Mainboard muss nicht nur die richtigen Funktionen mitbringen, sondern zunächst einmal auch physisch ins PC-Gehäuse passen. Bereits an dieser Stelle sollte man sich über den Kompromiss aus Funktionalität und Größe des Mainboards im Klaren sein, denn verallgemeinert kann man festhalten: Je kleiner das Mainboard, desto größer die funktionalen Einschränkungen. Möchte man sich also ein sehr kompaktes PC-System konfigurieren, so muss man beispielsweise mit einigen Kompromissen bei der Anschlussvielfalt rechnen.

Über die Jahre hinweg hat sich eine Vielzahl von verschiedenen Formfaktoren hervorgetan, im Desktopsegment haben sich vor allem Mini-ITX, Micro-ATX (auch „µATX“ genannt), ATX und E-ATX etabliert:

• Mini-ITX (170mm x 170mm)
• Micro-ATX (244mm x 244mm)
• ATX (305mm x 244mm)
• E-ATX bzw. SSI EEB (305mm x 330mm)

Lange Zeit war ATX der meistverbreitete Standard mit einer Vielzahl an verschiedenen Anschlussmöglichkeiten wie beispielsweise PCI- und PCIe-Slots zur Installation von Grafik- und Erweiterungskarten. Da moderne Motherboards mittlerweile jedoch einige Features, die früher über Erweiterungskarten umgesetzt wurden, bereits auf der Platine („onboard“) integriert haben, nahm der Nutzen von vielen PCI- und PCIe-Slots für normale PC-Nutzer immer weiter ab. Dadurch wurden µATX-Mainboards, die genauso breit wie ATX-Modelle sind, jedoch durch weniger PCI- und PCIe-Slots deutlich weniger Höhe aufweisen, immer beliebter, da PC-Systeme damit platzsparender gebaut werden können. Noch kompakter sind Mini-ITX-Platinen, die eine quadratische Form aufweisen und nochmals kompakter sind als Micro-ATX-Motherboards, dabei allerdings auch nur zwei statt wie bei ATX üblich vier RAM-Slots und nur einen PCIe-Steckplatz bieten. Genauso hoch wie ATX-Mainboards, allerdings 86 Millimeter breiter sind E-ATX-Motherboards, die hauptsächlich in Enthusiastensystemen und Workstations eingesetzt werden. Die zusätzliche Breite wird beispielsweise benötigt, um im Vergleich zu ATX vier zusätzliche RAM-Slots unterzubringen.

Die meisten Gehäuse bieten eine Abwärtskompatibilität bei Mainboards, sodass in auf ATX-Motherboards ausgerichteten Gehäusen auch Micro-ATX- und Mini-ITX-Hauptplatinen installiert werden können. Allerdings ist hierbei auch die Kabellänge der Netzteile und des Front-Panels zu berücksichtigen, denn je nach Gehäuse und Netzteilmontage kann es durch die unterschiedlich angeordneten Steckplätze durchaus zu Konflikten in der Verkabelung kommen.

Sockel und Chipsatz müssen zum Prozessor passen

Mit AMD und Intel gibt es derzeit zwei Hersteller, die den Markt von Desktop-CPUs dominieren. Allerdings können Mainboards nicht universal für alle Prozessortypen verwendet, sondern müssen individuell nach Hersteller und Prozessormodell ausgewählt werden.

Intel setzt bereits seit Jahren auf ein Konzept mit LGA-Sockel („Land Grid Array“). Hierbei sind an der Unterseite der CPU Kontaktflächen („Pads“) angebracht, während der auf dem Mainboard integrierte CPU-Sockel die entsprechenden Kontaktpins aufweist. Die CPU wird bei der Installation zunächst in den Sockel gelegt und dann mit einer entsprechenden Montagevorrichtung fixiert. Die Sockelbezeichnung der aktuell 13. Generation der Intel-CPUs lautet LGA 1700, wobei die Zahl 1700 die Anzahl der Kontaktflächen und Kontaktpins angibt.

AMD verfolgte bis vor kurzem ein anderes Sockelkonzept und setzte bis zur Sockelgeneration AM4 auf einen PGA-Sockel („Pin Grid Array“). In diesem Fall waren die Kontaktpins direkt an der Unterseite der CPU angebracht, der Sockel auf dem Mainboard verfügte über die entsprechenden Löcher, in die die CPU eingesetzt werden konnte. Über einen Hebel wurde die CPU dann im Sockel festgeklemmt. Jedoch konnte es bei der Installation der CPU schnell passieren, dass sich die sehr empfindlichen Pins verbogen haben oder gar abbrachen. Außerdem konnte es vorkommen, dass die CPU bei der Demontage des CPU-Kühlers trotz arretiertem Montagehebel durch die Wärmeleitpaste am Kühler haften blieb und aus dem Sockel gerissen wurde, wodurch die CPU ebenfalls beschädigt werden konnte. Mit der Einführung von AM5 gehören diese Probleme nun der Vergangenheit an, denn mit der neuen Sockel-Generation änderte AMD das Konzept von PGA ebenfalls zu LGA mit der aktuellen Bezeichnung LGA 1718.

Es muss jedoch nicht nur auf den richtigen Sockel, sondern auch auf den richtigen Chipsatz geachtet werden, damit eine CPU einwandfrei funktioniert. Abhängig vom Chipsatz bietet ein Mainboard verschiedene Features und Anschlussmöglichkeiten, sodass mit Blick auf die verwendete CPU und die Anschlussanforderungen entschieden werden muss, welcher Chipsatz ausgewählt werden sollte.

Intel bietet seit mehreren Generationen im Desktopsegment drei verschiedene Chipsätze je Chipsatz-Generation an, die der Nomenklatur ZY90, BY60 und HY10 folgen, wobei das „Y“ an dieser Stelle die Generation beschreibt. Die aktuellen Chipsätze lauten daher Z690, B660 und H610, die mit der 12. Generation der Intel-CPUs eingeführt wurden. Mit dem Start der 13.Generation sind auch schon Mainboards mit Z790-Chipsatz erhältlich, B760 und H710 stehen jedoch noch aus. Möchte man die Leistung einer übertaktbaren CPU mit K-Suffix (zum Beispiel den Intel Core i9 13900K) durch CPU-Overclocking maximal ausreizen, ist ein Mainboard mit Z-Chipsatz Pflicht, denn die CPU-Übertaktungsmöglichkeit ist auf den B- und H-Mainboards deaktiviert.

Beim AM4-Sockel verfolgte AMD ebenfalls die Strategie von drei verschiedenen Chipsätzen, allerdings mit der Nomenklatur XY70, BY50 und AY20, wobei auch hier das „Y“ für die Generation steht. Die letzten Chipsätze für AM4 lauteten demnach X570, B550 und A520, wobei im Gegensatz zu Intel mit allen Chipsätzen eine CPU-Übertaktung möglich war. Mit AM5 änderte AMD die Taktik ein wenig und stellte bisher lediglich die Chipsätze X670 und B650 vor, die allerdings in einer normalen und einer Extreme-Variante mit E-Suffix angeboten werden. Somit stehen derzeit X670E, X670, B650E und B650 zur Auswahl. Ob noch ein A620(E)-Chipsatz folgen wird, wurde bisher weder bestätigt noch dementiert.

Die richtige Anschlussvielfalt für individuelle Anforderungen

Da das Mainboard als Schaltzentrale für alle im PC installierten Komponenten und die angeschlossene Peripherie dient, ist es natürlich wichtig, dass alle Komponenten und Geräte korrekt angeschlossen werden können. Hierzu dienen einerseits diverse Anschlüsse am I/O-Panel zum Anschließen der Peripherie als auch auf dem Mainboard platzierte Anschlüsse („Header“) für die Anbindung interner Komponenten. Üblicherweise sind alle Mainboards in ihrem grundsätzlichen Design bezüglich der Anschlüsse sehr ähnlich aufgebaut, sodass wir in der folgenden Erläuterung der verschiedenen Anschlüsse davon ausgehen, dass sich das I/O-Panel linksseitig befindet.

I/O-Panel

Das I/O-Panel bietet die Möglichkeit, den PC mit Peripheriegeräten wie Maus, Tastatur, Audiogerät, Bildschirm und Drucker zu verbinden. Grundsätzlich sind alle I/O-Panels sehr ähnlich aufgebaut, Abweichungen von der Anordnung der Anschlüsse sind jedoch selbstverständlich möglich. Betrachtet man das Mainboard senkrecht im Gehäuse eingebaut, so ist an der Oberseite des Panels oftmals eine PS/2-Buchse zum Anschluss älterer Eingabegeräte zu finden. Meist werden in diesem Bereich noch bis zu zwei USB-Schnittstellen platziert, die gerne für moderne USB-Mäuse und -Tastaturen genutzt werden. Darunter sind (wenn vorhanden) meist die Anschlüsse für WLAN-Antennen sowie Videoausgänge zu finden, die bei aktuellen Mainboards meist in Form von HDMI und DisplayPort umgesetzt sind. Es folgt darunter ein Bereich, in dem eine unterschiedliche Anzahl an USB-Schnittstellen mit unterschiedlichen Übertragungsraten zur Verfügung stehen. Die meisten USB-Schnittstellen sind als Typ-A ausgeführt, hochpreisigere Motherboards bieten mittlerweile auch USB-C-Anschlüsse. Im gleichen Abschnitt ist mindestens ein Netzwerksanschluss angebracht, High-End-Geräte können auch zwei Netzwerkanschlüsse bieten. Als Standard hat sich lange Zeit ein Netzwerkanschluss mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1 GBit/s etabliert, mittlerweile haben jedoch auch 2,5 GBit/s- und sogar 10 GBit/s-Anschlüsse Einzug gehalten. Im untersten Bereich des I/O-Panels befinden sich die Audio-Schnittstellen in Form von einem oder mehreren analogen Ein- und Ausgängen und/oder einer optischen Schnittstelle.

Stromversorgung

Die Stromversorgung des Mainboards und vieler darauf installierter Komponenten wird hauptsächlich durch zwei Schnittstellen sichergestellt. Eine dieser Schnittstellen wird als „24-Pin-EPS“ (oder „20+4-Pin-EPS“) bezeichnet, die in der Regel am rechten Mainboardrand etwa auf der Höhe des CPU-Sockels platziert ist. Hinzu kommt eine zusätzliche Energieversorgung für die CPU, die als „8-Pin-EPS“ (oder auch „4+4-Pin-EPS“) ausgeführt ist und sich im linken Bereich oberhalb des CPU-Sockels befindet. Früher wurde diese zusätzliche Energieversorgung durch einen 4-Pin-EPS-Stecker umgesetzt, unter anderem durch die gestiegene Leistungsaufnahme gilt eine 8-Pin-Anbindung heute als Standard. High-End-Mainboards halten für extreme Leistungsaufnahmen durch CPU-Übertaktung manchmal sogar eine zusätzliche 4-Pin- oder gar 8-Pin-EPS-Schnittstelle bereit.

Arbeitsspeicher

Die Slots für den Arbeitsspeicher liegen in der Regel direkt rechts neben dem CPU-Sockel. Während ATX-Mainboards üblicherweise über vier RAM-Slots (von denen jeweils zwei zusammen im Dual-Channel-Modus betrieben werden können) verfügen, umfassen µATX-Modelle je nach Auslegung zwei oder vier Slots. Mini-ITX-Platinen sind dagegen auf zwei RAM-Slots beschränkt, wodurch im Endeffekt auch die maximale RAM-Kapazität geringer ausfällt aus bei Mainboards mit vier RAM-Bänken. Einige für produktive Arbeiten ausgerichtete Mainboards bieten sogar insgesamt acht RAM-Slots, wobei sich jeweils vier links zwischen CPU-Sockel und I/O-Panel und rechts vom CPU-Sockel befinden. AM5-Mainboards sind ausschließlich mit dem neuen DDR5-Arbeitsspeicher kompatibel, die aktuellen Intel-Kontrahenten unterstützen dagegen wahlweise DDR4- oder DDR5-RAM.

PCI- und PCIe-Schnittstellen

Klassische PCI-Schnittstellen werden in modernen PC-Systemen gar nicht mehr eingesetzt, sondern vielmehr die neueren und deutlich schnelleren PCIe-Anbindungen. Hierbei wird zwischen den beiden Ausführungen PCIe x16 und dem deutlich kürzeren PCIe x1-Slot unterschieden. Über einen PCIe x16-Slot können maximal 16 PCIe-Lanes angebunden werden, was in heutigen Systemen nahezu immer für die Grafikkarte vorgesehen ist. Einige Mainboards bieten mehrere PCIe x16-Slots, die jedoch nicht alle mit 16 Lanes angebunden sind, sondern beispielsweise nur mit vier oder acht. Daher ist genau darauf zu achten, welcher Anschluss mit wie vielen Lanes genutzt werden kann. Der PCIe x1-Slot ist dagegen hauptsächlich für Erweiterungskarten wie dedizierte interne Soundkarten oder Controllerkarten für zusätzliche Anschlüsse wie USB oder eSATA.

Front-Panel-Anschlüsse

Die meisten Gehäuse bieten an der Front neben einem Power-Knopf verschiedene Anschlussmöglichkeiten, üblich sind beispielsweise USB-Typ-A (USB-2.0 via 9-Pin-Header und USB-3.0 via 19-Pin-Header), USB-Typ-C (USB-3.0 via 19-Pin-Header oder USB-Typ-E bzw. Key-A-Header und USB-3.1/3.2 via USB-Typ-E bzw. Key-A-Header) und 3,5 mm-Audioschnittstellen. Die Header für die Front-USB-Anschlüsse befinden sich meist unterhalb des 24-Pin-EPS-Steckplatzes, ebenso wie die Pins für den Power-Knopf, die Power-Knopf-Beleuchtung, den Reset-Knopf und die HDD-Aktivitäts-LED. Der Anschluss für Front-Audio ist dagegen gewöhnlich in der linken unteren Ecke des Mainboards unterhalb des letzten PCIe-Slots platziert.

Festplattenanschlüsse

Im Desktopmarkt haben sich vor allem SATA und M.2 als Schnittstelle für Speicheranbindungen etabliert. Die SATA-Anschlüsse befinden sich zumeist wie die Frontpanel-Anschlüsse am rechten Rand des Mainboards, da mechanische Festplatten und 2,5“-SSDs häufig im Frontbereich des Gehäuses untergebracht werden. Die Platzierung der M.2-Schnittstellen ist dagegen etwas variabler. Oftmals sind diese zwischen den PCIe-Slots zu finden, aber auch auf der Rückseite des Mainboards werden vorrangig bei kleineren Mainboard-Modellen M.2-Schnittstellen untergebracht.

Lüfter, Beleuchtung und weitere Anschlüsse und Features

Zur Ansteuerung von Lüftern sind Motherboards in der Regel mit mindestens einem Anschluss für den Lüfter des CPU-Kühlers sowie mindestens einem Anschluss für Gehäuselüfter ausgestattet. Hierbei gilt, dass Mini-ITX-Mainboards meist deutlich weniger Lüfteranschlüsse bieten als größere Modelle. Die Lüfteranschlüsse moderner Hauptplatinen sind als 4-Pin-PWM-Variante ausgeführt, an denen jedoch auch problemlos 3-Pin-Lüfter angeschlossen werden können. Die Lüfteranschlüsse befinden sich meist am oberen Rand des Mainboards in der Nähe des CPU-Sockels oder am unteren Rand. In der Nähe der Lüfteranschlüsse befinden sich auch die Anschlüsse für RGB-Beleuchtung, hierbei ist jedoch der Unterschied zwischen 3-Pin-ARGB (5V) und 4-Pin-RGB (12V) zu beachten. Weiterhin sind auf einigen Mainboards zusätzliche Anschlüsse für Speaker und verschiedene Sensoren zu finden. Sollte kein Speaker zur Fehlerdiagnose installiert werden, sind auf manchen Mainboards zusätzlich eine LED-Anzeige mit Diagnosecodes oder mehrere dedizierte Debug-LEDs integriert. Darüber hinaus gibt es je nach Mainboard verschiedene weitere Features wie BIOS-Umschalter, diverse Diagnose-Pins oder auch Power- und Reset-Tasten.

Kühlung ist auch bei Mainboards ein wichtiges Thema

Nicht nur bei Prozessoren und Grafikkarten ist Kühlung ein wichtiges Thema, sondern auch beim Mainboard. Besonders wichtig ist beispielsweise die Kühlung der Spannungswandler (VRMs), die für die Stromversorgung der CPU verantwortlich sind und meist links und oberhalb des CPU-Sockels angebracht sind. Um eine Überhitzung der VRMs zu verhindern, werden auf teuren Mainboards aufwendige Kühlkörper angebracht, die die Wärme an die Umgebungsluft abgeben. Ebenfalls gekühlt werden müssen schnelle M.2-SSDs, um die hohen Lese- und Schreibraten aufrecht halten zu können. Auch hierfür sind auf einigen Motherboards entsprechende Abdeckungen und Kühlkörper vorgesehen.

Mainboards für jeden Anwendungsfall bei Ecom Trading

Wie man sieht, hängt die Wahl des Mainboards von vielen verschiedenen Faktoren ab, darunter der Prozessor, die Größe des Gehäuses und die benötigten Schnittstellen zu anderen Hardware-Komponenten. In unserem Online-Shop bieten wir Ihnen eine große Auswahl an Motherboards verschiedener renommierter Hersteller AMD und Intel. Selbstverständlich unterstützen unsere engagierten und kompetenten Kundenberater Sie individuell bei der Auswahl des passenden Unterbaus für Ihr PC-System, kommen Sie gerne auf uns zu.