referat interpretation charakterisierung

REFERAT-Menü

Deutsch
Geographie
Geschichte
Chemie
Biographien
Elektronik
Englisch
Epochen
Französisch
Biologie
Informatik
Italienisch
Kunst
Latein
Literatur
Mathematik
Musik
Philosophie
Physik
Politik
Psychologie
Recht
Sonstige
Spanisch
Sport
Technik
Wirtschaft
Wirtschaftskunde-BWL

PC-Hardware - Motherboards, Speicher, Gehäuse, Laptops

PC-Hardware

i.s. Motherboards, Speicher, Gehäuse, Laptops


INHALT

0.) EINLEITUNG 3

1.) TECHNOLOGIEN 3

1.1 allgemeine PC-Hardware 3

1.1.1 Motherboards 3

1.1.1.1 Motherboard-Platine 4

1.1.1.2 Cache Sockets 4

1.1.1.3 I/O Bus Slots 4

1.1.1.4 Prozessor Sockets 5

1.1.1.9 BIOS 5

1.1.1.9.1 BIOS ROM 6

1.1.1.9.2 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 6

1.1.1.9.3 Flash BIOS 6

1.1.1.9.4 Boot Block 6

1.1.1.10 Echtzeituhr und Batterie 7

1.1.1.12 RAM Sockets 7

1.1.1.13 Stromanschluß 8

1.1.1.14 Spannungsregulatoren 8

1.1.1.15 Kondensatoren (Capacitors) 8

1.1.1.16 Keyboard- und Maus-Anschlüsse 9

1.1.1.17 Chipsätze 9

1.1.1.17.1 Super I/O – Controller 10

1.1.1.17.2 Plug & Play 10

1.1.1.17.3 Prozessortyp – Unterstützung 10

1.1.1.17.4 Prozessorgeschwindigkeits – Unterstützung 10

1.1.1.17.5 Multiprozessorunterstützung 11

1.1.1.18 Jumper 11

1.1.1.19 Pin – Verbindungen 12

1.1.1.20 Motherboard – Typen 12

1.1.1.20.1 AT und Baby AT 12

1.1.1.20.2 ATX 13

1.1.1.20.3 LPX und Mini LPX 13

1.1.1.20.4 NLX 13

1.1.1.21 Typische Motherboards inkl. Zubehör (Dezember 1998) 14

1.1.2 Speicher 15

1.1.2.1 Speicherarten 15

1.1.2.1.1 Konventionelles DRAM 15

1.1.2.1.2 SRAM (Static RAM) 15

1.1.2.1.3 FPM-DRAM (Fast Page Mode) 15

1.1.2.1.4 EDO-DRAM (Extended Data Out) 16

1.1.2.1.5 BEDO-DRAM (Burst EDO) 16

1.1.2.1.6 SDRAM (Synchrone DRAMs) 16

1.1.2.1.7 RDRAM (RAMBus DRAM) 17

1.1.2.1.8 VRAM (Video RAM) und WRAM (Windows RAM) 17

1.1.2.2 Modulformate (Memory Packages) 18

1.1.2.2.1 SIMM (Single Inline Memory Module) 18

1.1.2.2.2 DIMM (Dual Inline Memory Modules) 18

1.1.2.3 Speicherbus 19

1.1.2.4 Zusammenhang zwischen Busgeschwindigkeit und Speichergeschwindigkeit 19

1.1.2.5 Zusammenhang zwischen Speichergröße und Systemleistung 19

1.1.2.6 Typische SIMMS/DIMMS (Dezember 1998) 20

 

 

 

 

0.) Einleitung

Die PC-Architektur wird als offene Architektur bezeichnet, das heißt, der Anwender kann aus einem sehr großen Angebot von Komponenten wählen, welche Hardware am besten in sein System paßt.

Durch die harte Konkurrenz am Hardware-Sektor und dem somit resultierenden Druck, der auf hardwareproduzierenden Firmen lastet, wird die Entwicklung aller am Markt befindlichen Komponenten stark vorangetrieben. Die Folge daraus sind technologisch immer leistungsfähiger gestaltete Bauteile zu immer niedrigeren Preisen. Dies macht es dem Käufer möglich, die vor einem Jahrzehnt noch astronomisch teuren Hardware-Elemente nach seinem Wunsch zu kombinieren bzw. sein System immer wieder dem neuesten Stand der Technik anzupassen, Upgrades durchzuführen oder sogar Zweitsysteme anzukaufen.

Doch das starke Angebot läßt die derzeitigen Marktverhältnisse für unerfahrene Käufer größtenteils undurchsichtig erscheinen; aus diesem Grund ist es sinnvoll, die vorherrschende Situation klar aufzuzeigen und Unterschiede deutlich zu machen. Dies soll durch diese Ausarbeitung geschehen.

1.) Technologien

Dieses Kapitel beschreibt die Bauweise und Funktion der angegebenen Hardwarekomponenten, um unter anderem das Preis/Leistungsverhältnis dieser Bauteile besser verstehen zu können. Außerdem werden Kriterien und Unterschiede zwischen vorhandenen Typen aufgezeigt, und deren Einsatzgebiete erläutert.

1.1 allgemeine PC-Hardware

Harddisk- und Floppy-anschlüsse

1.1.1 Motherboards

Strom-versorgung

Batterie

PCI Slots

SIMM-Steckplätze

DIMM-Steckplätze

Chipset

L2-Caches

Prozessor-sockel

Spannungs-regulatoren

ISA Slots

I/O Schnittstellen

BIOS

Abbildung 1: Motherboard


1.1.1.1 Motherboard-Platine

Beschreibung

Wenn man von Motherboards spricht, vergißt man gerne auf dessen wichtigsten Teil, die Platine selbst. Sie wird als PCB (multiple layer printed circuit board) bezeichnet.

Die Platine besteht aus vielen dünneren Schichten, von denen jede eigene Stromkreise besitzt, die benötigt werden, um die verschiedenen Motherboardkomponenten zu verbinden.

Kriterien tl569k2521jllq

  • Stabilität:
    Wie dick ist die Platine? Aus welchen Materialien (bezüglich Festigkeit)?

  • Abmessungen:
    Wie passt das Motherboard in das Gehäuse (à siehe Motherboardtypen) ?
    Ist das Motherboard „billig“ und „abgesägt“?
    Wie passen die Schrauben in die Gehäusehalterung (à siehe auch Gehäuse) ?

 

Einsatzbereiche 52569ktl21jlq6j

Notwendiger Bestandteil, daher überall.

 

1.1.1.2 Cache Sockets

Beschreibung

Alle neuen Motherboards (Pentium-Klasse aufwärts) besitzen entweder integrierte Second-Level-Caches oder Sockets, die zum Einbau derer dienen. In der Regel beläuft sich dieser Cache auf 256 oder 512 KB, die Prozessor-zu-Speicher-Anforderungen puffern. Neueste Systeme beinhalten bereits 1 MB Caches und mehr.

In Pentium Pro- und Pentium II-PCs findet man keine dieser L2-Caches mehr, denn sie sind bereits im Prozessor integriert (daher die typische Form).

Kriterien tl569k2521jllq

  • Speichergröße
    Je mehr Speicher, desto schneller erfolgt in der Regel der Datenaustausch

  • Bauart
    Integrierte Caches sind schneller, jedoch nicht auswechselbar bzw. aufrüstbar

Einsatzbereiche 52569ktl21jlq6j

L2-Caches werden in neuen PCs immer genutzt und sind meist im Prozessorpaket integriert.

1.1.1.3 I/O Bus Slots

Beschreibung

Alle Motherboards besitzen einen oder mehrere I/O-Busse, die die Fähigkeiten des Rechners erweitern. Die Erweiterungs-Slots an der Platine sind die äußeren Enden der Bussysteme und haben aufgrund der durch sie entstehenden Erweiterbarkeit wohl am meisten zu der Beliebtheit des PCs beigetragen.

Die meist verbreitetsten Bus-Systeme sind ISA (Industry Standard Architecture; in alten Systemen) und PCI (Peripheral Component Interconnect; Pentium-Klasse). Aus Kompatibilitätsgründen bzw. aufgrund praktischer Gesichtspunkte wird der ISA-Bus noch heute verwendet, um die alten 8-Bit-Karten weiter nutzen zu können.

Auf neueren PCI Motherboards befinden sich die Harddisk- und Floppy-Anschlüsse direkt auf der Platine. Diese Anschlüsse sind Teil des PCI-Busses, obwohl kein physischer PCI-Slot existiert.

Die allerneuesten (seit 1998) Motherboards besitzen einen zusätzlichen Anschluß: den AGP (Accelerated Graphics Port). AGP ist kein wirklicher Bus, sondern ein Port, der hauptsächlich in der Berechnung hochwertiger Graphiken seine Anwendung findet. Der AGP sieht äußerlich wie ein PCI slot aus, jedoch sind dessen Slots zur Motherboardmitte hin ein wenig versetzt.

Um die verschiedenen Bustypen ansprechen zu können, benötigt man Bus Bridges, die – ähnlich wie in der Netzwerkwelt – die verschiedenen Bussysteme miteinander verbinden (z.B.: PCI-ISA Bridge).


Kriterien

  • Bustyp
    AGP schneller als PCI, ISA nicht mehr verwendet.

  • Laufwerksanschlüsse
    schneller, wenn auf der Platine

  • Kompatibilität
    Sind auch Slots für ältere Bustypen vorhanden?
    Welche Bus Bridges existieren?

Einsatzbereiche 52569ktl21jlq6j

Notwendiger Bestandteil, ohne Bus gibt es keinen Datenaustausch!

Typische Produkte

à nicht einzeln erhältlich

1.1.1.4 Prozessor Sockets

Beschreibung

Die Selbstverständlichkeit, daß Prozessoren auf Motherboards angeschlossen werden können, wird durch die Existenz eines oder vieler Prozessorsockel auf der Platine gewährleistet. Im Home-Computing-Bereich werden (bis jetzt) fast ausschließlich Single-Prozessor-Motherboards genützt, aber Dual- und sogar Vierfach-Prozessor-Systeme werden bald nicht mehr ausschließlich in Hochleistungsrechnern genutzt werden und in den nächsten Jahren ihren Einzug in den Heim-PC finden.

Der Sockettyp diktiert praktisch den einsetzbaren Prozessor und damit auch einen wesentlichen Teil der Gesamtleistung des PCs!

Der in früheren Systemen genutzte quadratische Prozessorsockel befindet sich ab dem Pentium II nicht mehr direkt, sondern auf einem „Daughterboard“, das in einem SEC-Slot (single-edge connector slot) sitzt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Bauart besteht in der Tatsache, daß jetzt nur mehr das Daughterboard und nicht mehr das gesamte Motherboard „entsorgt“ werden muß, wenn neue Prozessortechnologien eingesetzt werden sollen.

Alleinstehende ZIF-Sockel (Zero Insertion Force) werden also bald ausgesorgt haben.

Kriterien tl569k2521jllq

  • Anzahl der Prozessorsockel
    Wieviele Prozessoren können installiert werden?
    Und wieviele unterstützt der Chipsatz wirklich?
    Auch: Welches Betriebssystem muß gewählt werden, um Multiprozessorsysteme zu nutzen?

  • Typ des Sockels
    ZIF – Sockel alte Technologie, zukunftsunsicher
    Daugterboards zukunftssicher, erweiterbar

 

Einsatzbereiche 52569ktl21jlq6j

Ohne Prozessorsockel kein Prozessor!

Daughterboards in neuen PII-Systemen.

1.1.1.5 BIOS

 

Beschreibung

Das Basic Input/Output Systems ist der grundlegende Lebenshauch eines jeden PCs. Beim Systemstart führt es einen Selbsttest durch und bootet das Betriebssystem – je nach Bootreihenfolge – von der Platte/Diskette/CD usw. Ebenso stellt es eine Interrupt-Handler-Bibliothek für das Betriebssystem zwecks Hardwareansteuerung zur Verfügung.


1.1.1.5.1 BIOS ROM

Die wesentlichste Komponente des BIOS ist der BIOS ROM selbst. Dieser wird normalerweise durch ein EEPROM realisiert, das durch gewisse Software upgedated werden kann (Flash BIOS). Der Chip ist an einem Sockel befestigt und sehr leicht erkennbar, er trägt den Namen des Herstellers (Award/AMI/Phoenix).

Der ROM Chip muß nur in den seltensten Fällen (bootunfähige Zustände) ersetzt werden.

1.1.1.5.2 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

Um die BIOS-Einstellungen zu speichern, wird der CMOS RAM verwendet. Dieser Speicher umfaßt in der Regel 64 Bytes und benötigt sehr wenig Refresh-Energie.

Werden Einstellungen geändert, wird eine CMOS-Checksumme generiert, die bei jedem Start kontrolliert wird, um Fehler zu erkennen.

1.1.1.5.3 Flash BIOS

Flash BIOSes sind EEPROMS, die durch spezielle Software geflasht (gelöscht und neu geschrieben) werden können, um neuere BIOS-Versionen einzuspielen.

Um ein „versehentliches“ Löschen des BIOS zu verhindern, besitzen heutige Motherboards einen sogenannten „BIOS Update“-Jumper, der vor einem Update gesetzt werden muß. Viren können bei nicht gesetzten Jumpers den BIOS Code NICHT verändern.

Vorsicht ist die Mutter der Porzellankiste: Bei Gewittern sollte man sein BIOS nicht updaten, da – obwohl der Flashing Prozeß nur einige Sekunden dauert – ein Stromausfall verheerende Folgen haben kann!!!

1.1.1.5.4 Boot Block

Um im vorigen Punkt genannte Probleme zu vermeiden, werden die neuesten Motherboards mit diesen Boot-Blöcken ausgestattet. Diese ermöglichen es, bei verfälschten BIOS-Programmen diese durch eine auf einer speziellen Diskette gespeicherten Version einzuspielen – vollautomatisch.

 

Kriterien tl569k2521jllq

  • Flash Bios
    wenn vorhanden: Gibt es einen Jumper, der versehentliches Löschen/Ändern verhindert?

  • Boot Block
    Können verfälschte BIOS Codes durch einen Boot Block wieder zurückgesetzt werden?

  • (Plug & Play – Unterstützung)

  • Generell: Welche Hardware wird durch das BIOS unterstützt?

Einsatzbereich

in jedem PC ;)

Typische Hersteller

  • AWARD
    bürgt im Normalfall für die höchste Qualität
    und liefert die hochwertigsten Flash-BIOS-Updateprogramme (mit Kompatibilitätsprüfung!)

  • AMI (American Megatrends)

  • PHOENIX

Diverse BIOS Updates stehen meist vom jeweiligen Hersteller auf dessen Website zum kostenlosen Download zur Verfügung.


1.1.1.6 Echtzeituhr und Batterie

Beschreibung

Der PC verwendet eine Batterie kleiner Spannung, um wichtige Informationen, die auch nach Abschaltung des Rechners und zumindest beim nächsten Neustart wieder vorhanden sein müssen, zu behalten. Dies sind Standard-CMOS-, BIOS-, Chipset-, Energiespar- und Plug-and-Play-Einstellungen, die im Setupbildschirm ausgewählt und verändert werden und im CMOS RAM gespeichert werden. Ebenso versorgt diese Batterie den Real-Time-Clock-Chip, der für eine dauerhaft korrekte Einstellung der Systemzeit sorgt.

Die Batterie kann in verschiedenen Formen am Motherboard integriert sein, übliche Bauformen:

  • direkt angelöteter Zylinder oder auch faßförmig; nicht entfernbar

  • direkt in das Echtzeituhrenpaket integrierte Lithiumbatterie

  • direkt in das Echtzeituhrenpaket integrierter NC-Akku, der sich auflädt, wenn der Rechner läuft.

  • flache, runde Lithiumbatterie (üblich: CR2032) in Behälter, die ausgewechselt werden kann.

Kriterien tl569k2521jllq

  • Austauschbarkeit der Batterie
    (
    Wie) ist die Batterie in das Echtzeituhr-Paket integriert?
    Läßt sich die Batterie entfernen und austauschen?

  • Lebensdauer der Batterie
    Akkumulator: Wie oft aufladbar?
    Batterie: Wie hoch ist die durchschnittliche Lebensdauer?

Einsatzgebiete

In jedem PC, da BIOS- und Zeiteinstellungen gespeichert werden müssen.

Gegensatz: unintelligente Terminals.

1.1.1.7 RAM Sockets

Beschreibung

Herkömmliche Boards besitzen zwischen vier und acht Sockets, die mit Speichermodulen besetzt werden können. Diese sind entweder SIMMs oder DIMMs in diversen Größen.

Die Sockets sind fortlaufend numeriert von z.B. 0 bis 7, wobei diese fast immer in der richtigen Reihenfolge, paarweise (SIMMs) oder einzeln (DIMMs) bestückt werden müssen.

Die Maximalanzahl der Speichermodule wird durch das Chipsetdesign vorgegeben. Daher kann es vorkommen, daß manche Platinen weniger oder sogar mehr Sockel besitzt, als das Chipset „verträgt“.

Kriterien tl569k2521jllq

  • Typ
    SIMM: billiger
    DIMM: in neuen Systemen (à siehe Speicher)

  • Anzahl der Sockets

Einsatzgebiete

In jedem PC.


1.1.1.8 Stromanschluß

Beschreibung

Das Motherboard besitzt einen Anschluß, der es mit den vom Netzteil kommenden Stromkabeln verbindet. Bei ATX Motherboards zum Beispiel besteht dieses Kabel aus 20 Drähten, andere Typen wiederum benützen zwei 6-drähtige Kabeln, bei denen darauf geachtet werden muß, daß die beiden Erden in der Mitte zusammenlaufen.

Bemerkung: Dieses Beispiel zeigt, daß die winzigsten Teile des Motherboards die größten Rollen spielen können.

Der Stromanschluß befindet sich gewöhnlich an dem zur Stromversorgung nächsten liegenden Ende des Motherboards.

Kriterien tl569k2521jllq

  • Anschlußtyp
    2x6: veraltet
    20: geringerer Platzbedarf, leichtere Handhabung

Einsatzgebiete

In jedem PC notwendig, um das Motherboard mit Strom zu versorgen.

Typische Produkte

à Nicht einzeln erhältlich;

1.1.1.9 Spannungsregulatoren

Beschreibung

In den guten, alten Tagen der Steinzeit-Hardware liefen alle Geräte ausnahmslos mit einer Spannung von 5 Volt, doch heute läßt das die neue Technologie nicht mehr zu: Es werden Spannungsregulatoren benötigt, die das 5-Volt-Signal in kleinere Spannungen umwandeln. Am pingeligsten sind in diesem Fall die Prozessoren: Sie benötigen Spannungen von 3.3 Volt und weniger, neueste Prozessorchips unterscheiden sogar zwischen internen und externen Spannungen (Split Rail Technologie).

Wie auch immer, der Spannungsregulator (und der zugehörige Jumper, mit dem sich die gewünschte Spannung einstellen läßt) sorgt für die Erzeugung dieser Spannungen. Die „Hinunter-Transformationen“ erzeugen verständlicherweise große Temperaturen, deshalb müssen die Regulatoren mit Kühlelementen gekühlt werden. Überhitzte Regulatoren führen unvermeidlich zu Fehlfunktionen im Prozessor, was ganz einfach Abstürze und andere Folgen mit sich tragen kann.

Kriterien tl569k2521jllq

  • Qualität der Kühlelemente

Einsatzgebiete

Auf jedem neueren Motherboard.

1.1.1.10 Kondensatoren (Capacitors)

Beschreibung

Capacitors sind elektrische Bauteile (Kondensatoren), die Störsignale am Motherboard filtern beziehungsweise abschwächen sollen. Obwohl es EDV-Techniker gibt, die von diesen winzigen Teilen noch gar nicht gehört haben, weil sie so unscheinbar sind, tragen sie doch enorm zur Lebensdauer von Platinen bei.

Hersteller, die dazu tendieren, die Capacitors wegzurationalisieren oder zu verkleinern, um die Preise zu drücken, achten nicht darauf, daß kleinere und billigere Kondensatoren schnell austrocknen und ihre Wirkungskraft verlieren. Die Folge sind unabsehbare Zwischenfälle und Fehler, die praktisch nur durch Ersatz des Boards „gelöst“ werden können.

Die nützlichen Dinger sind in zwei Varianten erhältlich: auf Elektrolyt- und auf Tantal-Basis.


Kriterien

  • Anzahl und Größe
    Je größer und je mehr am Motherboard vorhanden sind, desto besser werden Störsignale gefiltert.

  • Bauart
    Unterschiede zwischen Elektroly- und Tantal-Capacitors sind nicht klar ausmachbar

Einsatzbereiche 52569ktl21jlq6j

Unweigerlich auf jedem Motherboard zu finden.

1.1.1.11 Keyboard- und Maus-Anschlüsse

Beschreibung

Die Art des Tastatur- und des Mausanschlusses hängt vom jeweiligen Motherboardtyp ab. In neueren PCs werden jeweils zwei 6-Pin-Anschlüsse für Keyboard und (PS/2-)Maus verwendet.

Ältere AT-Boards verwendeten größere 5-Pin-Keyboardstecker und besaßen keinen eigenen Mausport; die Maus wurde am Seriellen Port angeschlossen.

Einige Motherboards, die keinen PS/2 Mausport besitzen, haben dennoch einen PS/2-Header, an dem man einen PS/2-Mausanschluß installieren kann.

Kriterien tl569k2521jllq

  • Typ
    Com-Port: veraltet, Verlust eines wichtigen Kommunikationskanals
    PS/2: neuere Technologie, besser

Einsatzbereiche 52569ktl21jlq6j

Dort, wo Keyboards und Mäuse verwendet werden.

Typische Produkte / Hinweise

Wenn man zusätzliche COM-Ports wünscht, können diese als Zusatzkarten installiert werden, was aber wiederum den Verlust eines Erweiterungssteckplatzes bedeutet!

1.1.1.12 Chipsätze

Beschreibung

Systemchipsätze können als „die Intelligenz des Motherboards“ bezeichnet werden.

Die Hauptfunktionen des Chipsets sind

  • Adressübersetzung (Prozessoranforderungen à Speicheradresse)

  • Timing des Speicher- und Cachedatentransfers zum Prozessor

  • Verwaltung des Informationsflusses zwischen Bus und Speicher inkl. Datenpufferung

  • Reduktion der Waitstaites des Prozessors bei Speicherzugriffen

  • automatische Speichererkennung.

  • USB- und AGP-Support

  • Plug & Play

Da der Datenfluß zwischen den einzelnen Komponenten am meisten zur Performance des Gesamtsystems beiträgt, ist die Wahl des Chipsatzes eine sehr kritische Entscheidung.

Wie es der Name bereits verrät, besteht der Chipsatz aus einigen Chips. Früher wurden dessen Funktionen durch mehrere kleinere Controllerchips erledigt. Es gab separate Chips für jede Funktion: Cache-Verwaltung, DMA, Interrupt-Handling, Bus-Datentransfer etc. Mit der Zeit wurden diese Chips zu zumindest in seiner Form bestehenden einzigen Chipsatz. Die beiden Vorteile, die durch diese Integration bestehen, sind einerseits die Kostenreduktion und andererseits die größere Kompatibilität, die darauf rückzuführen ist, daß wenn viele oder alle der Funktionen und somit Chips von einem Hersteller erzeugt werden, deren Design einfacher und die Anzahl der Probleme reduziert wird.


1.1.1.12.1 Super I/O – Controller

Der Super I/O Controller ist ein einzelner Chip, der viele Funktionen durchführt, die früher in der Hand vieler kleinerer Chips lagen. Grund ist wie immer die Kostenreduktion. Auf neuere Boards führt diese Zentralisierung sogar dazu, daß in diesem Chip auch die Real-Time-Clock, der Keyboard Controller und manchmal sogar die IDE Harddisk Controller integriert sind.

Der Super I/O-Chip kontrolliert die langsamen peripheren Geräte des PCs, so zum Beispiel den Disketten-Laufwerks-Kontroller, den seriellen und den parallelen Port.

1.1.1.12.2 Plug & Play

Plug and Play (PnP) ist eine Spezifikation, die Technologieerweiterungen der Hardware, des BIOS und des Betriebssystems nutzt, um es unterstützten Geräten zu ermöglichen, ihre eigenen Systemresourcen (IRQs, I/O Portadressen, DMA-Kanäle) automatisch zu setzen und anzupassen, um die immerwährenden Probleme des Herumjumperns älterer Karten, die sich gegenseitig die Resourcen streitig machten und damit das System lahmlegten, zu beseitigen, sofern der Chipsatz PnP-fähig ist.

1.1.1.12.3 Prozessortyp – Unterstützung

Jeder Chipsatz wird für eine beschränkte Anzahl von gleichwertigen Prozessoren, Prozessorklassen, entwickelt. Diese Klassen teilen sich heutzutage in (486er-, ) Pentium- und Pentium Pro / Pentium II-Systeme. Der Grund dafür liegt in der Verarbeitungsweise der Prozessoren selbst, wie sie Cache und Speicher einsetzen usw.

Die meisten Motherboards, die Pentium.X Prozessoren unterstützen, tun dies auch für ihre equivalenten AMD- und Cyrix-Prozessoren. Diese Equivalente wurden speziell als Alternativen zu Intel hergestellt, daher funktionieren sie in den meisten Fällen auch mit Intel Chipsets (jedoch bei veränderten Jumpereinstellungen). Zu beachten ist jedoch der Umstand, daß diese Ersätze oft die zusätzlichen Intel-Features zur höchstmöglichen Performancesteigerung ausnützen können. Im Hinblick auf Socket 7 Motherboards schwinden all diese Nachteile jedoch immer mehr und Intel wird voraussichtlich erhebliche Marktanteile einbüßen.

1.1.1.12.4 Prozessorgeschwindigkeits – Unterstützung

Wie überall gilt auch hier: Schnellere Prozessoren benötigen bessere Chipset-Elektronik. Die Prozessor-geschwindigkeit wird durch zwei Parameter definiert: die Speicherbusgeschwindigkeit und den Prozessormultiplikanden.

Erstgenannte ist die „externe“ Prozessorgeschwindigkeit, das ist jene Geschwindigkeit, mit der der Prozessor mit dem Rest des Computers kommuniziert. Diese Geschwindigkeit diktiert auch die des PCI local bus, der in vielen Motherboards mit der Hälfte der Speicherbusgeschwindigkeit läuft. Typische Werte für diese Geschwindigkeit sind 50, 60, 66, 75, hinauf bis zu 100.

Die Multiplikanden repräsentieren den Faktor, um den die „interne“ Prozessorgeschwindigkeit schneller ist als die externe. Normalwerte liegen im 1.5-, 2-, 2.5-, 3-, 3.5-, 4-, 4.5- und 5-fachen Bereich der externen Geschwindigkeit.

Achtung: In Geschwindigkeitsangaben von Prozessoren tauchen bei Intel-kompatiblen Gegenstücken immer wieder PR (Pentium Rating) -Werte auf. Beispiel: Cyrix 6x86-PR166+. Dieser Prozessor der Klasse 6 läuft nur mit 133 Mhz, jedoch entspricht er in der Gesamtleistung einem Pentium 166 oder höher.


1.1.1.12.5 Multiprozessorunterstützung

Einige Motherboards unterstützen zwei oder sogar vier Prozessoren. Damit diese sich nicht gegenseitig beeinflussen, muß der Chipsatz deren Koordination übernehmen. Dazu bedient er sich der Betriebssystemsoftware, um die Last zwischen den CPUs gleichmäßig zur Erreichung einer maximalen Effektivität aufzuteilen.

Der zur Zeit verbreitete Standard für Multiprocessing in Pentium und Pentium Pro PCs ist die Intel-Version von SMP (Symmetric Multiprocessing), der natürlich nur mit Intel-CPUs funktioniert.

Damit effizientes Mulitprocessing gelingt, müssen die genutzten Prozessoren zueinander kompatibel und das Betriebssystem zur Verwendung mehrerer Prozessoren ausgelegt sein.

Kriterien tl569k2521jllq

  • Kompatibilität
    Werden auch andere Prozessortypen (AMD, Cyrix, IBM) unterstützt?
    Welche funktionale Unterschiede bestehen bei deren Einsatz?

  • Geschwindigkeit
    Welche Geschwindigkeiten werden unterstützt, wie hoch sind diese? Natürlich gilt: Je höher, desto besser.
    Auch zu beachten: Schnellere Prozessoren entwickeln größere Temperaturen!

  • Anzahl der unterstützten Prozessoren

  • Möglichkeit, (geringfügig) verschiedene Prozessortypen zu installieren

Typische Produkte / Hersteller / Hinweise

Chipsätze hängen immer stark mit den unterstützenden Prozessoren und Bussen ab.

Intel nennt seine neuesten Chipsätze daher: AGPSet.

1.1.1.13 Jumper

Beschreibung

Jumper sind Pins auf einem Motherboard oder auch anderen Geräten wie Festplatten, CD-Roms, Soundkarten etc., durch die diese Geräte auf Hardwareebene (Stromkreise!) konfiguriert werden können und müssen. Auch nicht vorhandene Jumper sind eine Art der Konfiguration!

Die Motherboardjumper sind normalerweise beginnend bei JP1 durchnumeriert. Eine komplette Jumper-einstellung auswendig zu lernen ist sinnlos, weil praktisch jede Motherboardtype ganz andere Jumper, die sowohl anders heißen als auch anders positioniert sind und vielleicht noch ganz anders gejumpert werden, benützt. Daher sollte man sein Manual nie verlieren, wenn man je wieder seinen Rechner umrüsten will.

Neuste Entwicklungen am Motherboardsektor besitzen (fast) keinen einzigen Jumper mehr; alle Hardware-einstellungen (inklusive CPU Spannung etc.) werden im Setup festgelegt. Der Vorteil dieser Entwicklung liegt in der Einfachheit, da man kein einzig Schräublein mehr drehen muß, um seine Pseudo-Jumper zu verstellen. Dennoch: der große, große Nachteil liegt in der Gebundenheit an die Willkür der Systemsoftware, vor allem, wenn man Probleme mit Plug and Play und Ähnlichem bekommt.

Die wichtigsten Jumper:

  • Prozessorspannung (intern und extern)

  • Prozessorgeschwindigkeit (intern und extern)

  • Prozessortype

  • Cachegröße und –type

  • Speichergröße und –type

  • Flash BIOS Update

  • CMOS-Clear à löschen der aktuellen Setup-Einstellungen (vor allem Paßwörter)

  • Batterie intern/extern

  • Disabler (selten) à „Wegschalten“ einzelner Motherboardstromkreise (boardabhängig)


Kriterien

  • Jumper vorhanden / nicht vorhanden
    Jumperlose Boards für Einsteiger
    Erfahrene Installateure bevorzugen Jumper aufgrund der höheren Flexibilität.

  • Jumperart
    Es existieren größere und kleinere Jumper, daher richtige Größe auswählen.

Einsatzbereiche 52569ktl21jlq6j

  • In nicht-jumperlosen Motherboards

  • Festplatten und CD-ROMs u.ä.

  • diverse Erweiterungskarten

1.1.1.14 Pin – Verbindungen

Beschreibung

Am Motherboard befinden sich viele Verbindungen, die mit LEDs, Indikatoren und Schaltern verbunden sind. Diese sind von Motherboard zu Motherboard verschieden. Die LEDs am Gehäuse sind Dioden, die nur in einer Richtung funktionieren, daher ist zwischen positiv und negativ unbedingt zu unterscheiden!

Auf modernen Motherboards befinden sich folgende Pin-Connectors:

  • Power Schalter und LED

  • Keylock Schalter

  • Reset Schalter

  • Turbo Schalter und LED

  • Hard Disk LED

  • Speaker

  • CPU Kühler

  • Energiespar – Schalter und LED

Kriterien tl569k2521jllq

  • Sicherheit
    Moderne Verbindungen enthalten Sicherheitsstromkreise, die die Zerstörung des Steckers bei umgekehrter Polung verhindern.

Typische Produkte

à nicht einzeln erhältlich

1.1.1.15 Motherboard – Typen

Beschreibung

1.1.1.15.1 AT und Baby AT

Das AT Board hat eine Breite von 12 Zoll, daher paßt es in keine Minitower Gehäuse. Heutige Motherboards tendieren zu kleineren Abmessungen, nur wenige besitzen die volle AT-Breite.

Die AT-Motherboards wurden vorwiegend in älteren Maschinen wie 386ern und früher eingesetzt.

Das Baby AT Board war um 1997 die gebräuchlichste Bauart am Markt. Es ist 8.5 Zoll breit und 13 Zoll lang , billigere Varianten haben eine verkürzte Länge von bis zu 10 Zoll.

Bei diesen beiden Bauformen sind die Prozessor- und Speichersockel an der Vorderseite angebracht, die langen Erweiterungskarten ragen über sie hinaus. Dieses Arrangement funktionierte in früheren Jahren sehr gut, waren doch Prozessoren und Speicherchips etwas kleiner als heute, jedoch kommt es heute zu gröberen Platzmängeln, weshalb die neueren ATs die SIMM/DIMMs verlagert.


1.1.1.15.2 ATX

Der ATX Standard wurde 1995 von Intel entwickelt und hat in der Zwischenzeit den AT ersetzt, neuere Pentium Pro und Pentium II Motherboards verwenden ihn. Er definiert nicht nur die Abmessungen des Motherboards, sondern auch das Gehäuse und die Stromversorgung.

Verbesserungen:

  • Integrierte I/O Port-Verbindungen (anstatt eines Headers und Kabels, das zu den Schnittstellen führt)

  • Integrierter PS/2 Mausanschluß (Platzersparnis)

  • weniger bis gar keine Überlappungen von Platine und Laufwerken.

  • reduzierte Überlappung von Platine und Erweiterungskarten durch verschobenen Prozessor- und RamSockel

  • besserer Stromanschluß (einfacher und damit sicherer)

  • „Soft Power“ Unterstützung (softwaremäßiger Ein- und Ausschalten des PCs)

  • 3.3 Volt – Unterstützung (Kostenersparung durch wegfallende Transformationen)

  • besserer Luftzug (Luft wird hinein- anstatt hinausgeblasen)

  • leichtere Aufrüstmöglichkeiten durch besseren Zugriff auf die Hardwarekomponenten.

In der heutigen Zeit übernimmt nun der Intel ATX Typ die führende Position, wird die Baby-AT-Variante aber sicherlich nicht so schnell ablösen können, da noch zu viele kompatible Motherboards, Gehäuse und Netzteile existieren.

1.1.1.15.3 LPX und Mini LPX

Der LPX wird vorwiegend in SlimLine Desktop-Systemen eingesetzt. Das Ziel, das mit dieser Bauart verfolgt wird, ist die Platz- und Kostenreduktion.

Bei dieser Bauart wird der Systembus auf einer eigenen Karte, die mit dem Motherboard verbunden wird, zur Verfügung gestellt. Die Erweiterungskarten werden dann in diese „Riser“ Karte eingefügt. Somit befinden sich die Erweiterungskarten parallel zum Motherboard.

Die Vorteile liegen in der verminderten (Desktop-)Gehäusehöhe, jedoch können dafür auch nur maximal drei Erweiterungskarten installiert werden. Alles in allem zeichnet sich der LPX einerseits durch ein Minimum an Kosten und Platzbedarf, andererseits durch eine geringe Erweiterbarkeit und Aufrüstbarkeit aus.

1.1.1.15.4 NLX

NLX ist eine Erweiterung von LPX, um neuesten Technologien zu genügen.

Folgende Fortschritte wurden erreicht:

  • Neues Design, um größere Speichermodule und modere DIMMs zu unterstützen

  • Unterstützung der neuesten Prozessorgenerationen (Pentium II)

  • AGP – Support

  • Unterstützung „heißer“ Prozessoren (Prozessoren, die mehr Wärme entwickeln)

  • Bessere CPU-Plazierung, daher leichterer Zugriff und bessere Kühlung

  • Größere Flexibilität in der Konfiguration des Motherboards

  • Reduzierte Kabellängen

  • Desktop- und Tower-Unterstützung

Kriterien / Typische Produkte / Vergleiche

Typ
Breite
Länge
Einsatzgebiet
Full AT
12"
11-13"
Uralt-PCs
Baby AT
8.5"
10-13"
Ältere PCs
ATX
12"
9.6"
Neuere PCs
Mini ATX
11.2"
8.2"
Neuere PCs
LPX
9"
11-13"
Ältere PCs
Mini LPX
8-9"
10-11"
Ältere PCs
NLX
8-9"
10-13.6"
Neuere PCs

 

1.1.1.16 Typische Motherboards inkl. Zubehör (Dezember 1998)

Pentium-basierte

Name
Preis
ASUS P5A-B AT
1.289,--
ASUS P5A ATX
1.389,--
Gigabyte 5AX AGP
1.229,--
Soyo 5EAS5
999,--
Soyo 5EH5/M AGP
1.349,--

Pentium Pro / II-basierte

Name
Preis
ASUS P2L97 P2 AGP
1.579,--
ASUS P2B BX-Chipset