Schnittstellenkarte  Zum Expertenwissen

Controller - Schaltzentralen im PC

Unter dem Begriff Controller werden landläufig Schnittstellenkarten für den Einbau in ein Computersystem verstanden. Diese stellen eine erweiterte Funktionalität zur Verfügung.

Mehr als nur Peripheriekarten

Sie sind die eigentlichen Steuerelemente in jedem PC und finden sich daher bereits auf jeder PC-Hauptplatine wieder. So sind inzwischen auf jedem modernen Motherboard Schnittstellencontroller für die parallelen, seriellen und USB-Anschlüsse genauso anzutreffen wie EIDE-Controller oder SATA-Controller zur Ansteuerung von Massenspeichern wie Festplatten oder Streamer.
Schon in der Frühzeit des Personal Computers waren bauartbedingt Tastatur-, Speicher-, Interrupt- (IRQ) und DMA-Controller in jedem System implementiert. Auf neueren, hoch integrierten Hauptplatinen befinden sich zudem öfter auch Grafikcontroller, die für die Ansteuerung der Bildschirme verantwortlich sind. Speziell in Notebooks werden außerdem so genannte Embedded Controller verbaut. Diese können spezifische Aufgaben wie beispielsweise die Steuerung des Energiebedarfs übernehmen.

Externe Controller für verschiedene Einsatzzwecke

Doch selbst auf hoch integrierten Platinen können nicht alle Schalt- und Steuerelemente untergebracht werden, und so sind - speziell auch für den Bedarf im industriellen Segment - nach wie vor passende externe Controller zu finden. Hauptsächlich werden Schnittstellenkarten angeboten für folgende Einsatzzwecke.

Massenspeichercontroller

In diesem Marktsegment herrscht eine schier unüberschaubare Vielzahl von angebotenen Geräten zu verschiedensten Einsatzzwecken. Da sich keine einheitliche Schnittstellentechnologie durchsetzen konnte, werden zur Ansteuerung von Massenspeichern je nach Bedarf unterschiedlichste Standards unterstützt: SATA Controller, PATA (EIDE), SCSI Controller, Firewire Controller sowie Fibre Channel Controller.

Schnittstellencontroller

Diese technisch eher einfachen Karten stellen zusätzliche Schnittstellen zur Verfügung. Es werden oft vor allem im industriellen Bereich der Maschinensteuerung mehrere serielle Schnittstellen benötigt, die durch zusätzliche serielle Controller in ein System integriert werden können. Auch die zweite parallele Schnittstelle zur simultanen Ansteuerung von zwei Druckern findet nach wie vor Verwendung. Am häufigsten werden jedoch in diesem Segment USB-Controller benötigt, sei es, um alte interne USB-Controller durch schnellere aktuelle Varianten zu ergänzen oder auch nur, um zusätzliche USB-Schnittstellen am Computer zur Verfügung zu stellen.

Kommunikationscontroller

Hierunter werden interne Modems, ISDN-Controller oder auch Ethernet-Controller für den Zugang zu einem internen Netz (LAN) oder zum Internet via DSL verstanden. Auch WLAN-Karten, die den drahtlosen Zugang zu einem Netz ermöglichen, gehören in diese Kategorie.

Grafikcontroller

Bei den Grafikcontrollern handelt es sich meist um Hochleistungs-Grafikkarten, die mit eigenem Speicher und einem leistungsfähigen Grafikprozessor (GPU) ausgestattet und technisch auf spezielle Bedürfnisse (beispielsweise CAD-Anwendungen) hin optimiert sind.

Multimediacontroller

Hierbei handelt es sich primär um Soundkarten und spezielle Video- sowie Fernsehkarten, die dem PC zusätzliche multimediale Fähigkeiten verleihen.

PCMCIA-Controller

Unter der Kategorie PCMCIA-Controller werden allgemein alle Controller subsumiert. Von der Funktionalität her entsprechen sie den oben bereits genannten Komponenten, jedoch sind sie speziell für mobile Systeme mit PCMCIA- (16 Bit), CardBus- (32-Bit) oder ExpressCard-Anschlüssen konzipiert. Verstärkt im mobilen Sektor sind zusätzliche Kommunikationscontroller für UMTS- und HSPA-Dienste erhältlich.

Hinweise für den Einsatz und die Handhabung von Controllern

Allgemein sind einige grundlegende Eigenschaften beim Kauf und der Inbetriebnahme eines Controllers zu berücksichtigen, um ein optimales Zusammenspiel der einzelnen Komponenten zu bewirken sowie Schäden und Zerstörungen zu vermeiden.

Welcher Anschluss liegt vor?

Informieren Sie sich zunächst über die Möglichkeiten und Anschlüsse, die der PC, in den Sie einen neuen Controller einbauen möchten, bietet. Insbesondere bei No-Name-Computern ist dazu unbedingt die technische Dokumentation der Hauptplatine zu prüfen, da bei vielen Computern die Motherboards ungenutzte integrierte Controller aufweisen.
Bei manchen preiswerteren Systemen sind außerdem bestimmte technische Erweiterungen nicht möglich. So ist es insbesondere bei Hauptplatinen mit integrierter Grafik öfters nicht vorgesehen, diese abzuschalten und parallel dazu einen externen Grafikcontroller im PC zu betreiben.

Sind freie Steckplätze vorhanden?

Vergewissern Sie sich vor allem bei Desktop- und Slimline-Computern, dass diese überhaupt noch freie Steckplätze aufweisen. Hierzu ist es manchmal von Nöten, das Gehäuse zu öffnen und die noch unbesetzten Steckleisten zu prüfen, da manche Hauptplatinen fehlende Festplattencontroller durch Steckkarten ersetzen. Da SATA-Controller zur Festplattensteuerung wie auch manche gerätespezifischen Controller (beispielsweise für ältere Streamer) in aller Regel keine externen Anschlüsse aufweisen, können die Computersteckplätze bereits mit diesen Controllern belegt sein, ohne dass dies von außen zu sehen ist.

Sorgen Sie für ausreichend Energie und Kühlung

Hochleistungskomponenten wie Grafikcontroller mit eigener GPU benötigen in aller Regel sehr viel Energie und strahlen viel Wärmeverlustleistung ab. Daher ist deren Betrieb in gut bestückten Gehäusen ohne ausreichende Luftzirkulation unsinnig. Durch entstehende Hitzestaus erhöht sich der Verschleiß enorm. Auch muss in solchen Fällen das Netzteil des aufnehmenden PCs ausreichend dimensioniert sein, um Ausfälle und daraus resultierende Datenverluste auszuschließen.

Achten Sie beim Kauf auf zueinander passende Komponenten

Es macht keinen Sinn, sehr schnelle Massenspeichercontroller in einem alten System ohne ausreichende Busgeschwindigkeit einzusetzen. Umgekehrt kann ein neues System seine Stärken nicht ausspielen, wenn ältere und langsamere Komponenten darin verwendet werden. Insbesondere im Falle von neuen Massenspeichercontrollern wie SATA Controller, Fibre Channel Controller und auch bei Ultra 320-SCSI-, FireWire 800- Standard sollten Sie nicht nur auf die dazu passenden Komponenten im PC achten, sondern auch auf ausreichend schnelle Speichermedien, die nicht den Controller ausbremsen.

Die SMD-Technologie

Neue Controller werden üblicherweise in der so genannten SMD-Technologie (Surface-Mounted Device) bestückt. Hierbei werden die elektronischen Bauelemente nicht mehr durch ein Loch in der Platine verdrahtet und festgelötet, sondern quasi auf der Platine aufgelötet. Durch diese Technologie sind höhere Komponentendichten möglich. Damit steigt jedoch auch die Gefahr bei fehlerhaftem Einbau in den PC, beispielsweise durch schiefes Einsetzen, dass die Platine beschädigt wird und Kontakte sich lösen. Achten Sie daher beim Einbau Ihres Controllers in den Erweiterungsschacht unbedingt auf einen ordentlichen Sitz der Steckkarte, um kalte Lötstellen und damit einhergehende Fehlfunktion zu vermeiden.

Elektrostatischen Entladungen

Beim Einbau Ihrer Controller empfiehlt es sich, elektrostatischen Entladungen vorzubeugen. Elektrostatische Aufladungen können bereits beim Laufen auf Teppichboden entstehen. Wirkt elektrostatische Entladung auf elektronische Komponenten ein, führt dies in aller Regel zur sofortigen Zerstörung der betreffenden Geräte. Daher sollten Sie beim Hantieren mit Controllerkarten stets ein Antistatikband tragen, das elektrostatische Ladungen ableitet. Auch beim Transport und der Lagerung von Platinen sollten sich diese auf jeden Fall in einer antistatischen Verpackung befinden, um Zerstörungen auszuschließen.

Der Kauf von Kombicontrollern

Legen Sie beim Kauf von so genannten Kombicontrollern (sie beinhalten zwei oder mehrere Funktionen auf einer Platine) besonderen Wert auf eine möglichst ausgeglichene Leistung. Es sollten alle auf einem Kombicontroller implementierten Funktionen ein möglichst homogenes Leistungsbild ergeben, um die Fähigkeiten des Controllers gleichmäßig nutzen zu können.

Neue Standards kaufen

Soll der neue Controller dazu dienen, ein aktuelles Computersystem zu ergänzen, so sollten Sie auch einen aktuellen Controller (mit gängiger Schnittstelle und nach üblichen Standards) wählen, da aufgrund der raschen technologischen Entwicklung im IT-Bereich Standards von gestern bereits zum „alten Eisen“ von morgen zählen können. Softwareseitig aufrüstbare Controller (Flash-Update-Option) bieten auch mittelfristig noch gute Betriebsergebnisse und lassen sich an zukünftige Standards anpassen, so dass diese nicht anpassbaren Controllern beim Erwerb vorzuziehen sind.