Das Mainboard

Die Eigenschaften eines Mainboards werden maßgeblich durch den Chipsatz bestimmt. Er definiert die Basisfeatures, sowie die damit nutzbaren CPUs. Vom Chipsatz hängt z.B.: ab. Wie viele USB 2.0/USB 3.0, SATA II oder SATA-6G Anschlüsse und PCIe-Lanes ein Mainboard per Default besitzt (durch zusätzliche Chips kann die Anzahl der I/O-Ports durch den Mainboardhersteller allerdings noch vergrössert werden) und wieviel RAM maximal eingebaut werden kann. Und auch wieviele Grafikkarten mit welcher Geschwindigkeit (x4, x8 oder x16) genutzt werden können.

Aktuell für den Sockel LGA 1150 / Haswell CPUs sind die Chipsätze Z87, H87, H81, Q87, Q85 und B85. Sie bieten 2-6 SATA III Ports, 4-6 SATA II Ports, 2-6 USB 3.0 und 12-20 USB 2.0 Ports sowie 6-8 PCIe 2.0 Slots.

Grundsätzlich gilt bei Schnittstellen:je neuer, um so schneller sind diese und je mehr neue I/O Möglichkeiten ein Mainboard hat, desto zukunftssicherer ist man - und muss sein System später nicht wegen fehlender I/O Möglichkeiten aufrüsten. So ist USB 3.0 inzwischen der neue Standard für die schnelle Anbindung externer Speichermedien und hat/wird eSATA oder USB 2.0 und FireWire bald ablösen. Wer aber noch FireWire Camcorder nutzt, sollte darauf achten, dass entweder sein Mainboard einen FireWireanschluss besitzt oder eine Extra-FireWire-Karte kaufen.

$grey_box_startUSB 2.0/3.0 Geschwindigkeiten

USB 2.0

theoretisches Maximum sind 480 Mbit/s (60 MB/s) – real maximal 30 MB/s Schreiben und 42 MB/s Lesen

USB 3.0

theoretische Maximalgeschwindigkeit 5 Gbit/s (SuperSpeed) - laut neuer Spezifikation bald 10 Gbit/s – real 3.2 Gbit/s (0.4 GB/s bzw 400 MB/s)

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Die SATA Schnittstelle

Die SATA Schnittstelle dient der Übertragung von Daten der Festplatten. Hier gibt es momentan Schnittstellen nach der älteren SATA II-Spezifikation (der Nachfolger der ersten SATA-Spec) und jene mit den neueren SATA 6G Ports. Die neueren SATA 6G Ports sind schneller als die alten SATAII Ports, und nur sie können die maximale Geschwindigkeit der neuesten SSDs (oder RAID0-SSDs) problemlos übertragen. Deswegen gilt: je mehr und je schnellere (6G) Ports, desto besser!

$grey_box_startSATA-Geschwindigkeiten

SATA I/SATA 1.5 GBit/s : 150 MB/s

SATA II/SATA 3.0 GBit/s/SATA Rev 2.x/SATA 300 : 300 MB/s max

SATA III/SATA 6 GBit/s/SATA Rev 3.x/SATA 6G/SATA 600 : 600 MB/s max 

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PCIe

Zum Punkt Erweiterbarkeit gehören auch die PCIe-Slots, über die per Steckkarte ebenso Grafikkarte(n) wie I/O-Erweiterungen angeschlossen werden können. Auch hier gilt: je mehr, je breiter die Bandbreite und je schneller umso besser. Will man zB später die Rechenleistung per zusätzlicher Grafikkarten (z.B. für das Gradingprogramm DaVinci Resolve) erhöhen, ist es schön, wenn noch ein oder mehrere passende Slots frei sind. Und aufgrund seiner Geschwindigkeit, Architektur und direkteren Anbindung an die CPU hat PCIe gegenüber SATA (oder auch Thunderbolt) deutliche Vorteile als Schnittstelle für Hochgeschwindigkeitstransfers

Die Datenrate eines PCI Express Slots hängt von der Spezifikation sowie dem Multiplikator ab: x2 ist doppelt so schnell wie die Basisgeschwindigkeit, x8 achtmal und x32 32mal. Je höher die Spezifikation der Schnittstelle (aktuell ist 3.0) und je höher der Multiplikator, desto besser. Je höher die Bandbreite (das x) desto länger ist der Slot auch - lange Slots aber müssen nicht voll beschaltet sein, sie können elektrisch auch nur zum Teil aktiv sein, d.h. ein x16 Slot kann nur zB mit x8 Geschwindigkeit Daten übertragen können - es zählt also alleine nicht die Länge, sondern die Definition der einzelnen PCIe Slots (man kann auch meist auf Bildern des Mainboards ganz gut anhand der Kontakte erkennen, ob ein Slot voll geschaltet ist oder nur ein Teil der Kontakte aktiv ist). Achtung: selbst wenn für mehrere Grafikkarte x16 Slots zur Verfügung stehen, wird meist nur einer als x16 Slot (mit der entsprechenden Geschwindigkeit) genutzt, die anderen dann jeweils mit x8.

$grey_box_startDie PCIe Spezifikationen

Geschwindigkeiten pro Lane

PCIe 1.x (Basisgeschwindigkeit 250 MB/s)

PCIe 2.x (500 MB/s)

PCIe 3.x (985 MB/s)

PCIe 4.x (1969 MB/s)

Also gilt für einen x16-Slot:

PCIe 1.x (4 GB/s)

PCIe 2.x (8 GB/s)

PCIe 3.x (15.75 GB/s)

PCIe 4.x (31.51 GB/s)

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Aktuelle Grafikkarten brauchen mindestens PCI Express 2.0 x16 um ihre volle Geschwindigkeit zu entfalten (bei aktuellen Grafikkarten bringt die Nutzung von PCIe 3.0 Slots nur minimale Geschwindigkeitsvorteile für normale Arbeiten, Berechnungen per OpenCL allerdings können von der höheren Bandbreite von PCI 3.0 profitieren). Achtung: Grafikkarten können durch ihre hohe Bauweise plus Lüfter oft 2 Slots belegen! Wichtig ist also auch das Layout der x16 Slots, wieviel Platz also z.B. jeweils bis zur nächsten x 16 Karte bleibt.

RAM-Steckplätze

Je mehr Steckplätze desto besser, desto mehr RAM ist verwendbar.

CPU Sockel

Der CPU-Sockel eines Mainboards bestimmt die damit verwendbaren CPUs:

$grey_box_startIntel CPU-Sockel

LGA 1150 (neueste/ Haswell)

LGA2011 (Server)

LGA1155 (SandyBridge/IvyBridge)

LGA1366

LGA1156

LGA775

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Ein neues Mainboard sollte die UEFI Firmware Spezifikation unterstützen, vor allem wegen der Zukunftsfähigkeit.

Maximale Erweiterbarkeit: Server Mainboards

Wie schon beim Thema „Multi-CPU-Systeme“ erwähnt, gibt es spezielle Mainboards für Server, die für einen höheren Preis ganz besondere Features mitbringen, wie etwa die Möglichkeit 2 oder sogar 4 CPUs zu nutzen, mit extrem viel RAM bestückt werden können und extra-viele PCIe-Slots bieten. Zum Beispiel sei hier das (von DaVinci Resolve für den Betrieb mit 2 GPUs zertifizierte) Supermicro Mainboard X9DRG-QF genannt: es kann mit 2 LGA2011 Xeons, 512 GG RAM und 4 PCIe 3.0 x16 Karten bestückt werden.