Hinter der Bezeichnung Motherboard, Hauptplatine, Systemplatine oder Mainboard verbirgt sich eine Multilayer-Leiterplatte, auf der sich die zentralen Komponenten eines Computers, nämlich die Prozessoren, Speichereinheiten, Slots für Erweiterungskarten, die Schnittstellen und Anschlüsse befinden. Diese systemspezifische Platine bestimmt durch ihre Konzeption systemrelevante Parameter wie die Systemleistung, die Erweiterbarkeit, Anschließbarkeit und Zukunftssicherheit.
Komponenten und Schnittstellen des Motherboards
Das Motherboard enthält alle Komponenten für die Steuerung der angeschlossenen Hardware und Peripheriegeräte. Im Einzelnen sind folgende Systemkomponenten auf der Hauptplatine: Die Zentraleinheit ( CPU) mit dem CPU-Sockel und dem Chipsatz, der PC-Bus mit den Slots für die Erweiterungskarten, die Steckplätze für die Speicherriegel für Dynamic RAM ( DRAM), Synchronous Dynamic RAM ( SDRAM) oder Extended Data Output DRAM ( EDO-DRAM), das Level-2-Cache, die Echtzeituhr, das BIOS- ROM und das CMAS-RAM, die Eingabe- und Ausgabe-Schnittstellen - die serielle Schnittstelle, die parallelen Schnittstellen, USB-Schnittstellen, FireWire, den EIDE- oder SCSI- Controller, den DMA-Controller, Interrupt-Controller, Laufwerk-Controller und den Tastatur- Prozessor. Außerdem befindet sich auf der Leiterplatte des Motherboards das Netzwerk für die Stromverteilung, das Power Distribution Network ( PDN), über das alle Chips, ASICs usw. sowie alle aktiven Komponenten mit der entsprechenden Versorgungsspannung versorgt werden.
Die zunehmende Integrationsdichte und die Anwendungsanforderungen führen dazu, dass je nach konzeptioneller Ausrichtung des Computers - Desktop, Notebook, Tablet-PC - auf dem Motherboard auch die Soundkarte und Grafikprozessoren, die Komponenten für den Netzwerkanschluss, für WLAN oder Bluetooth untergebracht sind.
Die Größen von Motherboards
Aufgrund der verschiedenen Anforderungen, der Vielzahl an unterschiedlichen Modulen, Prozessoren, Schnittstellen und Steckplätzen und nicht zuletzt der Laufzeit- und Schaltungsoptimierungen, sind Motherboards unterschiedlich groß. Um Vergleichsmöglichkeiten zu haben und die Computerkonstruktion zu erleichtern, sind ihre Bauformen und Formfaktoren festgelegt.
Die Formfaktoren bestimmen die Maße der Motherboards und wo sich die einzelnen Komponenten, Steckplätze und Steckverbinder auf dem Motherboard befinden. Darüber hinaus wird festgelegt welche Stromversorgung und welches Gehäuse verwendet werden darf. Es gibt ca. 20 Formfaktoren für Motherboards. Die kleinsten wie PC/104 oder das ETX-Modul haben Modulgröße und liegen bei etwa 100 mm x 100 mm. Etwas größer sind Motherboards in den verschiedenen ITX-Formfaktoren. Noch größer sind die verschiedenen ATX-Formfaktoren oder BTX-Formfaktoren. Sie liegen bei etwa 300 mm x 250 mm, und die noch größeren wie der WTX-Formfaktor 400 mm x 350 mm.