Hauptplatine - was man dort alles noch so findet

🎯 Um was geht es?

Das "Motherboard" oder auch "Mainboard" (Hauptplatine), ist der Grundbestandteil jedes Computers. Auf der Hauptplatine werden Prozessor, RAM, Chips und sämtliche Peripherie, welche über die zahlreichen Anschlüsse mit dem Computer verbunden werden kann, miteinander verbindet.

Komponenten auf der Hauptplatine

Das Motherboard (oder Hauptplatine) ist der Grundbaustein eines Computers. Das Motherboard ist die Platine, auf der alle Systemkomponenten eines Computers eine physikalische und logische Verbindung erhalten. Die wichtigsten und einige leistungsbeeinflussenden Bauteile sind fest auf dieser Platine miteinander verbunden.

Im Wesentlichen bestimmt die Ausstattung des Motherboards über System-Leistung, Erweiterbarkeit und Zukunftsfähigkeit eines Computersystems. Die meisten Motherboards sind auf eine bestimmte Anwendung mit einem bestimmten Prozessor zugeschnitten. Man kann also nicht jeden beliebigen Prozessor auf jedem Motherboard verwenden. Der Einsatz eines Prozessors hängt vom Motherboard bzw. vom Prozessorsockel und dem Chipsatz ab.

Die Hardware eines Desktop-PCs umfasst typischerweise folgende Komponenten:

Prozessor
Arbeitsspeicher
Grafikkarte
Permanenter Speicher
Anschlüsse für Peripheriegeräte

2. Chipsatz

Das zentrale Element auf einem Motherboard ist der Chipsatz. Zwar ist der Hauptprozessor das schlagende Element in einem Computer, aber der Chipsatz sorgt erst dafür, dass die verschiedenen Komponenten miteinander kommunizieren und arbeiten können. Der Chipsatz ist das Bindeglied zwischen den einzelnen Komponenten eines Computers. Egal was in einem Computer passiert, der Chipsatz ist immer daran beteiligt.

Mit steigender Integrationsdichte (Speicher, Sound- und Grafikkarten, Netzwerkkarten...) wurden wichtige und häufig genutzte Schnittstellen in den Chipsatz integriert. So entstand die Aufteilung in zwei Chips. Sieht man die prinzipielle Verschaltung des Chipsatzes als Landkarte, so befindet sich die Northbridge im Norden und die Southbridge im Süden. Die Bezeichnungen stammen ursprünglich von Intel.

3. BIOS und BIOS-Batterie

Das BIOS (Basic-Input-Output-System) ist die Firmware des Computers. Es ist die vom Hersteller vorinstallierte Software, die dafür sorgt, dass eine Komponente überhaupt angesprochen werden kann. Beim Starten des PC prüft das BIOS ob alle Hardware-Komponenten anschlossen sind (z. B. Tastatur und Maus zur Eingabe). Weiterhin wird eine Prozedur von der Festplatte aktiviert, sodass das eigentliche Betriebssystem (Windows, MacOS oder Linux) gestartet werden kann. Im BIOS sind unter anderem Datum und Uhrzeit gespeichert. Damit diese Uhr immer weiterläuft, braucht es eine Batterie – wie wir sie aus Armbanduhren kennen. Ist diese Batterie leer stimmt die Systemzeit nicht mehr und die Batterie muss ausgetauscht werden.

Anders als Betriebssysteme, muss das BIOS nicht installiert werden, da es in jedem Fall bereits auf der Hardware des Computers vorhanden ist.

🤩 Fun Fact: Die Übereinstimmung dieser Abkürzung Bios mit dem altgriechischen Wort βίος (nach dem lateinischen Alphabet bios, zu deutsch Leben) ist eine Anspielung darauf, dass einem Computer mit dieser so benannten Software quasi Leben eingehaucht wird. Weiter wird häufig auch bei neuen Rechner von BIOS gesprochen, obwohl eigentlich eine Unified Extensible Firmware Interface verwendet wird. Im Sprachgebrauch hat sich "BIOS" zur Bezeichnung dieser Art der Firmware bisher gehalten.

3. Peripherie

Mit diesem Begriff werden alle Geräte bezeichnet, die am Computer angeschlossen sind. Typisch für alle Peripheriegeräte ist, dass sie über einen Anschluss (z.B. USB, Bluetooth...) mit dem Computer verbunden werden.

Fragen

Welche externe Anschlüsse gibt es auf der Hauptplatine?
Was ist der Unterschied zwischen der North- und Southbridge?
Betrachte das Mainboard. Findest Du, wo der Prozessor und der Arbeitsspeicher eingesteckt werden?
Wie teuer sind Mainboards?
Schau hier vorbei: https://www.giga.de/extra/mainboard/specials/mainboard-anschluesse-aufbau-uebersicht-erklaerung-zum-motherboard/ Was für zusätzliche Informationen findest Du zum Motherboard?

Zusatzinformationen

Geschichtlicher Hintergrund zum BIOS

Das BIOS wurde seit den 1980er-Jahren in seinem Kern kaum verändert und ist deshalb immer weniger den Anforderungen moderner Hardware gewachsen. Doch es wurden Nachfolgetechnologien entwickelt. In den 1990er Jahren entstand das Extensible Firmware Interface (EFI). Ab 2005 erfolgte eine Weiterentwicklung, namens Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). Seit den 2010er-Jahren hat sich UEFI als Standard in 64-Bit-Rechner etabliert. Es bietet mehr und verbesserte Funktionen und eine komfortablere Usability als das ursprüngliche BIOS.

Das UEFI verfügt über eine grafische Benutzeroberfläche, kann mit Maus oder Tastatur bedient werden und auch ohne Start des Betriebssystems auf Netzwerkkomponenten und das Internet zugreifen. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zum früheren BIOS: UEFI nutzt einen "Secure Bootloader", d. h. es verhindert das Starten von nicht zugelassenen Betriebssystemen und unerwünschter Software und verbessert damit den Schutz vor Cyberangriffen.

BIOS-Angriffe

Da das BIOS das Bindeglied zwischen Hardware und dem Betriebssystem bildet, kontrolliert im Umkehrschluss derjenige, der das BIOS kontrolliert, auch Windows, Linux, MacOs und Co. Genau dieser Umstand macht die Firmware so interessant, denn dringt jemand auf diese Weise in eine IT-System ein, so sind alle im Anschluss ergriffene Schutzmassnahmen wirkungslos.

Das BIOS (Basic Input/Output System) ist eine Firmware, die sich im Speicher befindet und beim Hochfahren eines Computers ausgeführt wird. Da das BIOS im Speicher und nicht auf der Festplatte gespeichert ist, kann ein BIOS-Rootkit (Programmierung, die eine Fernverwaltung ermöglicht) herkömmliche Versuche zur Beseitigung von Malware überleben, einschließlich der Neuformatierung oder des Austauschs der Festplatte.

Ursprünglich war die BIOS-Firmware hart kodiert und schreibgeschützt. Heute verwenden die Hersteller jedoch in der Regel ein löschbares Format, z. B. einen Flash-Speicher, damit das BIOS leicht aus der Ferne aktualisiert werden kann. Die Verwendung eines löschbaren Formats, das über das Internet aktualisiert werden kann, erleichtert die Aktualisierung, macht das BIOS aber auch anfällig für Online-Angriffe.

Quellen: https://mcl.de/it-wissen/blog/bios-angriffe-was-ist-das-und-welche-schutzmassnahmen-sind-sinnvoll?p=5, https://informatik.mygymer.ch/base/?page=computer/1-basics/7-mainboard/, https://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0403311.htm , https://mia21.ch/wp-content/uploads/2020/08/mia21-z2-inf-infsys.pdf

Page updated

Google Sites

Report abuse