Wie unterscheidet man die internen Anschlüsse von Motherboards?

Die kluge Wahl von internen und externen Motherboard-Anschlüssen Industriecomputer passend für den Anwendungsbereich

In den vorangegangenen Artikeln haben wir über Rechenleistung, Speicher und verschiedene Übertragungsschnittstellen von Industriecomputern diskutiert. Dieser Artikel behandelt die internen und externen Motherboard-Anschlüsse. Obwohl Industriecomputer entsprechend den Anwendungsbereichen unterschiedliche Designs aufweisen und einige Komponenten auch spezielle Materialien oder mechanische Merkmale aufweisen, die die Stabilität verbessern, entsprechen die Stecker und Steckplätze der verschiedenen Motherboard-Komponenten immer noch den gängigen Standards.

Für die Stromversorgung des Motherboards muss zuerst das Netzteil und -Kabel mit den Steckern und Anschlussstiften (freiliegenden Stiften) am Motherboard verbunden werden. Um die Kabel und Anschlüsse ordnungsgemäß anzuschließen, sollten Sie vor diesem Schritt die Diagramme des Handbuchs und den auf dem Motherboard gedruckten Text konsultieren. Außer dem 24-Pin Netzteilanschluss finden Sie an Industriecomputer-Motherboards auch Anschlüsse für CPU, PCIe, SATA Express/SATA 3, M.2 u.a. Die Anzahl der CPU-Pins variiert je nach Leistung von 4 bis 8 Pins. Bei Industriecomputern mit hohen Anforderungen an die Bildauflösung, wie für digitale Beschilderung, ist außerdem ein zusätzlicher Netzteilanschluss für die Grafikkarte auf dem Motherboard, um der höheren Leistungsanforderung der Grafikkarte gerecht zu werden.

Außer den o.g. Anschlüssen verfügen Industriecomputer-Motherboards noch über eine Vielzahl von anderen Anschlüssen. Der Stromanschluss an der Vorderseite besteht aus zwei einzelnen Pins und versorgt den Ein-/Ausschalter, Reset-Schalter, Festplatten-LED, Ein/Aus-LED, internen Lautsprecher und Gehäuse mit Strom. An der Vorderseite befinden sich auch die Audioanschlüsse für Kopfhörer und Lautsprecher. Anschlüsse für Lüfter und Wasserpumpe versorgen die CPU-Kühlung mit Strom. Außerdem finden Sie hier auch die USB 2.0, 3.0, 3.1 und S/PDIF (digitaler Audioausgang) Anschlüsse.

Was die externen Anschlüsse angeht, das Motherboard ist das Drehkreuz für angeschlossene Geräte und verschiedene Geräte werden über die E/A-Controller verwaltet. Über den Anschluss am Motherboard kann der interne Grafikchip des CPU mit einem Monitor verbunden werden. Besonders für Systeme ohne separate Grafikkarte können so Probleme mit der Anzeige gelöst werden. Außer Monitor für Grafikanzeige können hier auch Peripheriegeräte wie Tastatur, Maus, Audiogeräte und Ethernetkabel angeschlossen werden. Verschiedene Anschlussversionen (z.B. USB 3.1 Gen 2) am Motherboard können die Geschwindigkeit steigern.

Motherboards haben die externen Anschlüsse in der Regel auf der Rückseite, an der Oberseite befinden sich mit einer abnehmbare „E/A-Abschirmung“ abgedeckte oder integrierte Anschlüsse, die mit dem Gehäuse verbunden und aus Metall gefertigt und damit geerdet sind. Ist die Anschlussleiste der Rückseite mit dem Motherboard integriert oder separat verpackt? Das hängt von den Anforderungen des Verwendungsbereichs und dem mechanischen Design ab. Wenn sie separat verpackt ist, muss sie beim Systemaufbau separat installiert werden.

Heutzutage werden bei Industriecomputern üblicherweise die folgenden externen Anschlüsse verwendet.

USB-Anschlüsse:

Der am meisten verwendete Anschluss für Maus, Tastatur, Kopfhörer, Smartphone, Kamera und andere Peripheriegeräte. USB kann gleichzeitig Strom und Daten übertragen (die Übertragungsgeschwindigkeit von USB 3.2 kann 20 GBit/s erreichen). Die heutigen Motherboards haben oft gleichzeitig die klassischen USB Typ-A und die schmaleren, umdrehbaren Typ-C Anschlüsse.

Thunderbolt™3 Anschluss:

Eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle mit USB-C Anschluss. Thunderbolt™ 3 arbeitet mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 40 GB/s und unterstützt die DisplayPort 1.2 und USB 3.1 Standards. Mithilfe von DisplayPort können mehrere kompatible Monitore über eine „Daisy Chain“ verkettet und über denselben Computer gesteuert werden.

PS/2 Anschluss:

Traditioneller, farbcodierter 6-Pin Anschluss zum Anschluss von Tastatur oder Maus.

HDMI (Hochauflösende Multimedia-Schnittstelle):

Ab der Version HDMI 2.1 unterstützt diese weit verbreitete digitale Schnittstelle eine Bildauflösung bis zu 8K (30Hz).

DisplayPort:

Ab der Version DisplayPort 1.4 unterstützt dieser Standard eine Bildauflösung bis zu 8K (60Hz). DisplayPort wird häufiger in Grafikkarten als Motherboards verwendet, aber viele Motherboards unterstützen DisplayPort via dem Thunderbolt™ 3 Anschluss.

DVI (Digitale Video Interface):

Dieser 29-Pin Anschluss erschien 1999 und gehört zu den traditionellen Anschlüssen. Es gibt ihn in Einzel-Kanal und Zwei-Kanal Ausführung für höhere Bandbreite. Die Zwei-Kanal Version unterstützt eine Bildauflösung bis zu 2560 × 1600 (60Hz). Mithilfe eines Adapter kann er einfach an VGA angeschlossen werden.

VGA (Video Graphics Array):

15-Pin analoger Anschluss, unterstützt eine maximale Bildauflösung von 2048 × 1536 und eine Bildwiederholfrequenz von 85Hz.

Manchmal ist dieser traditionelle Anschluss noch auf dem Motherboard zu finden. Bei höheren Auflösungen oder kürzeren Kabeln kann die Signalqualität abnehmen.

Über Grafikanschlüsse wie HDMI, DisplayPort, DVI, VGA, usw. kann der interne Grafikcontroller des Motherboards verbunden werden. Bei Installation einer Grafikkarte über einen der Erweiterungssteckplätze bietet die Grafikkarte ihre eigenen Anschluss-Optionen, aus denen der Benutzer wählen kann.

Ein weiterer wichtiger Aspekt von Audio/Video-Anschlüssen sind die Audio-Anschlüsse. Die meisten Computergehäuse sind an der Vorderseite mit zwei 3,5mm Audioanschlüssen ausgestattet, Kopfhörerausgang und Mikrofoneingang. Die Anschlussleiste an der Rückseite enthält normalerweise sechs farbcodierte analoge 3,5 mm Audioausgänge zum Anschluss eines Multi-Lautsprecher Systems.

Im Allgemeinen kann man sagen, dass der größte Unterschied zwischen Industriecomputern und Computers für den persönlichen Gebrauch die externen und internen Anschlüsse des Motherboards sind. Computer für den persönlichen Gebrauch sind für einen einzelnen Bereich konzipiert, die funktionalen Anforderungen ändern sich deshalb nicht allzu sehr. Industriecomputer hingegen werden in einer Vielzahl von Bereichen verwendet und jeder Bereich hat seine eigenen, speziellen Anforderungen. POS-Kassensysteme für den Einzelhandel zum Beispiel erfordern ein Design mit mehreren Bildschirmen und können mit mobilen Erfassungsgeräten integriert werden. Anforderungen an die Leistung bei Produktionslinien sind relativ einfach, aber die Anforderungen an Stabilität und Zuverlässigkeit sind sehr hoch. Die Anschlüsse dürfen sich nicht einfach lösen und Verbindungen müssen verstärkt sein. Wenn Sie Fragen zur Auswahl von passenden Anschlüssen für bestimmte Anwendungsbereiche haben, wenden Sie sich bitte an das DFI Team. Wir bieten professionellen Service, um unseren Kunden zu helfen, ein industrielles System zu erstellen, dass allen Anforderungen für Leistung und Spezifikationen gerecht wird.