Mainboard Vergleich 2022

Schlanker Speicher: Eine schnelle SSD-Karte für den M.2-Steck-Anschluss sorgt für hohe Datenraten bei minimalem Stromverbrauch und ist damit ein Pluspunkt im Mainboard-Test.

Klar, vorrangig sollte ein Mainboard zur Integration der verschiedenen Computer-Geräte dienen. Ein Mainboard mit CPU, Arbeitsspeicher und Chipsatz stellt das Grundgerüst dar, die Ausgestaltung der Räumlichkeiten ist eine Sache der Peripherie. Wichtige Hardware für Multimedia-Anwendungen ist jedoch häufig schon auf der Hauptplatine integriert. Mainboard-Treiber liegen dann auf der mitgelieferten Treiber-CD und müssen nach dem ersten Starten des Betriebssystems installiert werden.

On-Board-Grafikchips erzielen zusammen mit den On-Board-Audiochips bereits gute Leistungen und können teilweise mit externen Grafik- und Soundkarten mithalten. Für hohe Ansprüche bieten renommierte Hardware-Hersteller aber bessere Lösungen. Vorrangiges Ziel der Mainboards im Vergleich ist daher die schnellstmögliche Anbindung von Fremdanbieter-Hardware an Chipsatz bzw. Prozessor.

Intern haben sich dabei drei Anschlüsse und Schnittstellen etabliert. Der Unterschied zwischen Anschluss und Schnittstelle: Letztere bezeichnen die interne Verbindung zwischen Anschlüssen und Prozessor bzw. Chipsatz. So gibt es verschiedene Anschlüsse bzw. Steckplätze auf den Boards, die die gleiche Schnittstelle nutzen. Den Zusammenhang erläutern wir in den folgenden Abschnitten genauer.

3.1. Universelle Verbindung mit hoher Datenrate – Peripheral Component Interconnect Express (PCIe)

Generell lässt sich über den PCI-Express-Erweiterungssteckplatz eine ganze Bandbreite an Hardware integrieren. Audio- oder Grafikarten, USB 3.0-Erweiterungsmodule, SSDs oder eine Netzwerkkarte mit WLAN-Funktion: Den Einsatzmöglichkeiten sind kaum Grenzen gesetzt. Der Begriff PCIe wird sowohl für den physischen Steckplatz bzw. den PCIe-Erweiterungskarten als auch für die Schnittstelle selbst verwendet.

Eine Anbindung erfolgt über sogenannte Lanes – die eigentlichen Verbindungsleitungen zum Chipsatz bzw. Prozessor. Dennoch gibt es einige Einschränkungen in der Belegung der PCIe-Steckplätze. Folgende Steckplätze werden unterschieden:

Ein PCIe x16 und ein PCIe x1 Erweiterungssteckplatz und darüber die Mainboard-Batterie zur Speicherung der UEFI- bzw. BIOS-Daten.

Die einzelnen Slot sind meist unterschiedlich belegt: Zwar können auch die besten Gaming-Mainboards mit mehreren PCI-Express x16-Steckplätzen ausgerüstet sein – alle gleichzeitig lassen sich nicht nutzen. Das Problem sind die Lanes: Moderne DDR4-Mainboards mit 1151-Sockel verfügen über Lanes zum Prozessor und zum Chipsatz. Allerdings sind es in beiden Fällen weniger Leitungen als Slots, weshalb sich die Steckplätze die Leitungen teilen. Das als PCI-Express-Sharing bekannte Verfahren limitiert die Anschlüsse.

Beispiel: Sie haben drei PCIe x16 Erweiterungssteckplätze. Alle drei werden aber über eine Art Switch zusammengeführt. Der Switch ist letztlich mit 16 Lanes an den Prozessor angebunden. Dann gibt es folgende Slotbelegung:

• 1 Erweiterungsslot mit 16 Lane-Anbindung zum Prozessor (x16) und 2 Slots ohne Funktion
• 2 Erweiterungslots mit jeweils 8 Lane-Anbindung zum Prozessor (x8) und 1 Slot ohne Funktion
• 1 Erweiterungsslot mit 8 Lane-Anbindung zum Prozessor (x8) und 2 Slots mit 4-Lane-Anbindung (x4)

Generell limitiert die physikalische Anzahl an Leitungen die Einsatzmöglichkeiten. Wichtig ist das beim Einsatz von zwei Grafikkarten, die beide eine 16-Lane-Anbindung zum Prozessor benötigen. Hier ist eine native PCI-Express-Schnittstelle mit 32 Lanes unverzichtbar.

Tipp: Die kleineren PCIe-Steckplätze kommunizieren meist mit dem Chipsatz. Die exklusive Verbindung zum Prozessor ist den x16 Slots vorbehalten, da hierüber die leistungshungrige Grafikkarte oder sehr schnelle PCIe-SSDs betrieben werden.

3.2. Schnelle Anbindung für SSHD und SSD – Serial AT Attachment 6G (SATA) und SATA-Express (SATAe)

Passender Prozessor: Der Intel Core i7 6700K arbeitet mit einer Taktfrequenz von 4.2 GHz im Turbo-Modus.

Seit 2000 setzte sich die serielle Schnittstelle zunehmend durch und ist heute die gängigste Anbindungsmöglichkeit für interne Laufwerke. In der heutigen Version 3.0 überzeugt SATA mit einer Datengeschwindigkeit von 6 Gbits pro Sekunde, was für schnelle SSDs ein Muss ist, denn die schnellen Flash-Laufwerke reizen die SATA-Geschwindigkeit bereits voll aus.

Serial ATA ist gegenüber PCI-Express zwar der ältere Standard und erreicht bei weitem nicht die gleichen Übertragungsraten. Dennoch: Die große Verbreitung und die absolut ausreichende Ausnutzung der Datenrate aktueller SSDs sichert der Schnittstelle auch in den nächsten Jahren noch ihr Dasein.

Neu, aber voll kompatibel zu SATA 6G ist Serial-ATA-Express (SATAe). SATA-Express-Schnittstellen sind doppelt angebunden: entweder per SATA 6G oder per PCIe. Der entscheidende Vorteil liegt in der Zukunftsfähigkeit. Denn aus zwei SATA 6G-Anschlüssen wird ein SATAe-Anschluss mit PCIe-Anbindung.

SATAe nutzt bis zu 2 PCIe-Lanes und kommt auf eine Datenrate von bis zu 16 Gbit/s. Damit ist den künftigen Entwicklungen hinsichtlich der Geschwindigkeit genüge getan, ohne die Kompatibilität zum alten Standard zu übergehen. SATAe ist übrigens ein gutes Beispiel für die Unterscheidung der Anschlussnorm und der internen Schnittstelle.

Beachten Sie: Bei den meisten Mainboards werden einige SATA- und SATAe-Anschlüsse gemeinsam genutzt. Wenn Sie SATAe nutzen, stehen Ihnen nicht mehr alle SATA 6G-Anschlüsse zur Verfügung. Zwei SATA 6G-Anschlüsse werden bei den meisten Hauptplatinen zu einem SATAe-Anschluss geroutet. Wird ein Mainboard mit sechs SATA 6G-Anschlüssen und zwei SATAe-Anschlüssen ausgewiesen, stehen Ihnen bei Anschluss zweier SATAe-Komponenten nur noch zwei 6G-Anschlüsse zur Verfügung.

3.3. Next Generation Form Factor (NGFF) – der M.2-Anschluss für mehr Flexibilität

Ähnlich wie SATAe ist auch M.2 eine Spezifikation für die Steckverbindung und kein neues Schnittstellenformat. M.2 nutzt wahlweise PCIe oder SATA 6G. Interessant ist der Anschluss aber wegen seiner kompakten Abmessungen: Mit nur 22 mm Breite und zurzeit maximal 80 mm Länge nehmen M.2-Erweiterungskarten enorm wenig Platz in Anspruch. Folgende -Versionen sind aktuell für Desktop-Mainboards in Gebrauch:

1. M.2 Key E: Mit einer Anbindung von 2 PCIe-Lanes kommt die Version auf eine Übertragungsrate von 16 Gbit/s.
2. M.2 Key M: Derzeit das Non-Plus-Ultra. Eine SSD-M.2-Karte kommuniziert über 4 PCIe-Lanes mit dem Chipsatz und schafft einen Datendurchsatz von maximal 32 Gbit/s.

Wegen der kompakten Abmessungen und enormen Datenrate wird sich M.2 vor allem im mobilen Bereich als Anschluss Nr. 1 durchsetzen. Aber auch in Desktop-Mainboards stellt der Anschluss eine willkommene Alternative zu PCIe dar. Vor allem in Gaming-Mainboards sind die PCIe-Slots schnell durch mehrere Grafikkarten belegt. M.2 macht Ihre Hauptplatine flexibler.

Vorsicht: Auch für M.2 und SATAe wird PCIe-Sharing eingesetzt. Zwar können beide Anschlusstypen wahlweise auch über die langsamere SATA 6G-Schnittstelle mit dem Chipsatz kommunizieren, jedoch ist gerade beim Einsatz von schnellen SSD-M.2-Karten eine PCIe-Verbindung Pflicht. Dann müssen Sie aber aufpassen, denn SATAe und M.2-Anschlüsse teilen sich die PCIe-Lanes. Werden beide Anschlüsse/Slots belegt, muss einer mit der langsameren SATA 6G-Schnittstelle vorlieb nehmen.

Intern binden Desktop-Mainboards Geräte nur über PCI-Express oder SATA 6G an den Chipsatz oder Prozessor an. Zwar gibt es mit SATAe und M.2 wie dargelegt auch noch zwei weitere interne Anschlüsse, jedoch arbeiten diese auch mit den beiden bekannten Schnittstellen-Standards. Für die Kommunikation mit der Außenwelt gibt es weitere normierte Anschlüsse, die wir Ihnen im Folgenden vorstellen.

4.1. On-Board-Grafikkarten – Ein digitaler Videoanschluss ist Pflicht

Display-Port (DP)

Anschluss	Beschreibung
Video Graphics Array (VGA)	analoge Übertragung von Bildinformationen max. Auflösung bis 2.048 x 1.536 Pixel qualitätsmindernde D/A-Wandlung notwendig veraltet und heute selten verwendet
Digital-Visual-Interface (DVI)	analoge Übertragung von Bildinformationen via DVI-A digitale Übertragung von Bildinformationen via DVI-D analoge und digitale Übertragung von Bildinformationen via DVI-I max. Auflösung bis 3.840 × 2.160 Pixel gute Verbindung für Desktop-PCs und TFT-Monitore
High Definition Multimedia Interface (HDMI)	digitale Übertragung von Ton- und Bildinformationen max. Auflösung bis 4.096 × 2.160 Pixel Weiterentwicklung von DVI beste Verbindung für Computer und Multimedia-Geräte
	digitale Übertragung von Ton- und Bildinformationen max. Auflösung bis 4.096 × 2.160 Pixel (höhere Auflösung ab Version 1.4 möglich) Alternative zu HDMI hauptsächlich in Apple Macbook und iMac eingesetzt

4.2. On-Board-Soundkarten – Mehrkanal-Audio ist Standard

Anschluss	Beschreibung
8/6-Kanal-Audioausgang	analoge Tonübertragung für den Anschluss eines aktiven 7.1/5.1-Surround-Lautsprechersystems vier/drei 3,5 mm Klinkenausgänge pro Ausgang werden 2 Kanäle ausgegeben (2 x Front, Center/Subwoofer, 2 x Rear, 2 x Rear-Back)
optischer Digitalausgang	digitale Tonübertragung (Stereo und Multichannel) für den Anschluss an einen AV-Receiver oder Audio-Decoder ein Toslink-Ausgang zum Anschluss eines Lichtwellenleiters
Kopfhörer-/Mikrofonanschluss	analoge Tonübertragung entweder Kombi-Anschluss oder getrennte Anschlüsse für Kopfhörer und Mikrofon 3,5 mm Klinken-Anschluss

Mainboard-Panel mit Audioanschlüssen (ganz rechts)

4.3. USB ist nicht gleich USB – Exkurs über die komplizierteste Schnittstelle der Welt

Obwohl der Universal Serial Bus der bekannteste Computeranschluss ist, verstehen die wenigsten Menschen die zusätzlichen Typen- und Versionsbezeichnungen. Tatsächlich gibt es gerade seit der Einführung des USB 3.0-Standards einige Missverständnisse. Wir erläutern Ihnen die zentralen Unterscheidungsmerkmale des beliebten Anschlusses und zeigen Ihnen, worauf Sie beim Kauf eines Mainboards achten sollten.

Allen voran: Die Stecker unterscheiden sich. Neben den bekannten Standardgrößen USB-Typ A existieren noch die Varianten Micro- und Mini-USB für mobile Endgeräte. Für Drucker und Scanner setze sich die Version USB-Typ B durch und seit der Einführung des neuen USB 3.1-Standards gesellte sich auch noch der richtungsunabhängige Typ C dazu. Keine Sorge! Alle Steckverbindungen sind untereinander adaptierbar. So sehen sie im Detail aus:

USB 2.0 Typ A	USB 2.0 Typ B	USB 2.0 Mini	USB 2.0 Micro
USB 3.0 Typ A	USB 3.0 Typ B	USB 3.0 Micro	USB 3.1 Typ C
Die Zukunft gehört USB-Anschlüssen mit Steckertyp C. Aber Vorsicht: Typ C ist nicht an USB Version 3.1 gebunden, sondern wird auch bei langsameren Versionen verwendet. Wenn Sie also eine große Anzahl an High-Speed-USBs brauchen, achten Sie auf die Versionsangaben, nicht auf die Steckertypen.

Die Versionsnummern geben Ihnen Aufschluss über die erzielbaren Datenraten. Denn mit jeder Version steigerten die Entwickler den Datendurchsatz:

• USB 2.o erreicht eine Übertragungsgeschwindigkeit von ca. 0,5 Gbits/s
• USB 3.0 erreicht eine Übertragungsgeschwindigkeit von ca. 5,0 Gbits/s
• USB 3.1 erreicht eine Übertragungsgeschwindigkeit von ca. 10,0 Gbits/s

Hohe Datenraten von USB 3.0 und USB 3.1 sind besonders für schnelle externe Sound- und Grafikkarten oder externe SSDs relevant. Die Anzahl der neuen USB-Versionen sollte hinsichtlich der Zukunftstauglichkeit nicht zu eng bemessen werden. Die technische Entwicklung verläuft rasant und das oberste Ziel der Hard- und Software-Hersteller lautet noch immer: Übertragungsgeschwindigkeit steigern.

Tipp: Irreführend werden die Begriffe USB 3.1 und USB 3.0 häufig Synonym verwendet: auch von vielen Hardware-Herstellern. Das ist sogar korrekt, denn die mittlerweile akzeptierte offizielle Bezeichnung für USB 3.0 ist USB 3.1 Generation 1. Entsprechend ist die korrekte Bezeichnung für die im allgemeinen Sprachgebrauch als USB 3.1 bezeichnete Schnittstelle: USB 3.1 Generation 2. Wir verwenden den Begriff USB 3.1 nur für den Anschluss der zweiten Generation, wohingegen 3.1 Gen. 1 bei uns weiterhin USB 3.0 heißt.

4.4. Special-Effects – Die neuen Funktionen der USB 3.1 Version

Für Verunsicherung sorgen bestimmte Begriffe und Abkürzungen im Zusammenhang mit USB 3.1. Da die neue Schnittstelle nicht ausschließlich zum Datentransfer geeignet ist, erläutern wir Ihnen die Zusatzfunktionen:

• USB Power Delivery 2.0: Vorausgesetzt ein kompatibles Kabel vom Typ C wird eingesetzt, lassen sich mobile Endgeräte mit bis zu 5 Ampere Stromstärke aufladen (USB 2.0: max. 0,5 Ampere). Weitere Informationen zum Thema finden Sie hier.
• USB Alternate Mode: Zu begrüßen sind die Entwicklungen um USB 3.1 und dem Stecker Typ C, denn darüber lassen sich auch andere Verbindungsstandards übertragen. Mit Thunderbold und Display-Port zieht nun auch HDMI nach und erlaubt die Datenübertragung über USB 3.1 Typ C. Für die vollständige Integration alle Techniken benötigen Sie aber auch kompatible Kabel.

Generell sind Power Delivery 2.o und der Alternate Mode für eine zukünftige Kompatibilität mit externer Hardware keine Voraussetzung: Alle Standards lassen sich auch adaptieren. Jedoch vereinfacht vor allen der Alternate Mode durch seine Multifunktionalität den täglichen Umgang mit Multimedia-Geräten. Das Beste: Mit dem neuen Standard lassen sich mehrere Funktionen simultan nutzen: bspw. ein HD-Video am Fernseher schauen und gleichzeitig Daten auf die am TV-Gerät angeschlossene externe SSD übertragen.

Externe Grafikkarte mit ultraschnellem GDDR 5-Speicher für Mainboards mit PCIe

Für Videospiele besonders wichtig: Eine exzellente Grafikkarte. Onboard-Karten teilen sich meist die Leistung der CPU mit anderen PC-Komponenten. Über PCIe x16-Slots angebundene Erweiterungsgrafikkarten besitzen hingegen ihren eigenen Prozessor: die Graphics Processing Unit (GPU). Deren Vorteile hinsichtlich der Performance und Leistung sind für Gaming und andere rechenintensive Grafikaufgaben – wie Videobearbeitung – ein Muss.

Noch besser: Die bekannten Marktführer im Segment – NVIDIA und ATI – bieten besondere Techniken zur Verbindung mehrerer GPUs im selben Motherboard. Bis zu vier Multi-GPU-fähige Grafikkarten arbeiten dann im Verbund und erzeugen ruckelfreie UHD-Bilder, ohne den Hauptprozessor zu belasten. Multi-GPU-Technik muss aber vom Board unterstützt werden. Folgende Varianten werden unterschieden:

• AMD – Crossfire und CrossfireX: Mit CrossfireX-Unterstützung lassen sich bis zu vier Grafikkarten parallel betreiben. Die „kleinere Version“ kann immerhin auf zwei GPUs setzen.
• NVIDIA – Scalable Link Interface (SLI): Ähnlich wie bei AMD unterstützen SLI-kompatible Motherboards auch bis zu vier Grafikkarten.

Die schnelle Berechnung der Einzelbilder ist nur ein Vorteil von Multi-GPU. Ein weiterer: Mit Crossfire und SLI lassen sich mehr als zwei Monitore anschließen. Bei On-Board-Grafikkarten ist mit zwei Bildschirmen bereits die Grenze erreicht. Übrigens: AMD-Grafikkarten mit CrossfireX-Technik laufen natürlich auch in Intel-Mainboards.

Tipp: Einen Mainboard-Test oder auch einen Mainboard-Testsieger finden Sie auf der Internetseite der Stiftung Warentest bislang nicht. Dafür testete das größte deutsche Verbrauchermagazin kürzlich hochauflösende Monitore für Gamer, Grafiker und Filmer (Heft 05/2015). Auch bei uns können Sie Monitore für Gamer vergleichen.