Bussysteme: Unterschied zwischen den Versionen

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| Hochgeschwindigkeitsverbindung für interne Komponenten
| Hochgeschwindigkeitsverbindung für interne Komponenten
| Grafikkarten, NVMe-SSDs, Netzwerkkarten
| Grafikkarten, NVMe-SSDs, Netzwerkkarten
| PCIe 4.0: bis 16 GB/s pro Richtung (x16)
| PCIe 4.0 x16: bis 32 GB/s pro Richtung
|-
| '''PCI'''
| älterer paralleler Erweiterungsbus
| Soundkarten, Netzwerkkarten (früher)
| bis ca. 133 MB/s (32-bit, 33 MHz)
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| '''SATA'''
| '''SATA'''
| Anbindung von Massenspeichern
| Anbindung von Massenspeichern
| HDDs, SSDs, optische Laufwerke
| HDDs, SATA-SSDs, optische Laufwerke
| SATA III: bis 600 MB/s
| SATA III: bis 600 MB/s
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| '''USB'''
| '''USB'''
| Universelle Schnittstelle für externe Geräte
| Universelle externe Schnittstelle
| Tastatur, Maus, Kamera, USB-Sticks
| Tastatur, Maus, Kamera, USB-Sticks
| USB 3.2: bis 20 Gbit/s
| USB 3.2: bis 20 Gbit/s
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| '''Front-Side-Bus / Systembus (früher)'''
| Verbindung zwischen CPU und Chipsatz
| ältere Systeme (Pentium, Core 2)
| stark veraltet
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| '''I²C / SMBus'''
| '''I²C / SMBus'''
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=== PCI Express (PCIe) ===
=== PCI Express (PCIe) ===
'''PCIe''' ist das wichtigste interne Hochgeschwindigkeits-Bussystem.
'''PCIe''' ist das wichtigste und schnellste Bussystem moderner PCs.


* Punkt-zu-Punkt-Verbindung  
* serielles Punkt-zu-Punkt-Protokoll  
* extrem hohe Bandbreiten  
* hohe Bandbreite  
* verschiedene Lanes: x1, x4, x8, x16   
* Lanes: x1, x4, x8, x16   
* Generationen: PCIe 3.0, 4.0, 5.0, 6.0   
* Generationen: PCIe 3.0, 4.0, 5.0, 6.0   


Beispiel:   
Beispiel:   
Eine moderne Grafikkarte nutzt einen '''PCIe-x16-Slot'''.
Grafikkarten nutzen '''PCIe x16''', NVMe-SSDs meist '''PCIe x4'''.


=== SATA ===
=== PCI (Peripheral Component Interconnect) ===
'''SATA''' wird vor allem für Festplatten und SATA-SSDs verwendet.
'''PCI''' ist der Vorgänger von PCIe und war bis ca. 2005 der Standard-Erweiterungsbus.


* einfache Installation  
==== Eigenschaften von PCI ====
* Hot-Plug-fähig  
* paralleles Bussystem (alle Karten teilen sich den Bus)  
* Geschwindigkeit deutlich niedriger als NVMe/M.2  
* 32-bit oder 64-bit 
* typische Taktfrequenz: 33 MHz  
* maximale Übertragungsrate: ca. 133 MB/s  


SATA-SSDs sind durch NVMe-SSDs weitgehend abgelöst, aber weiterhin weit verbreitet.
==== Nutzung von PCI ====
* ältere Soundkarten 
* alte Netzwerkkarten 
* TV-Karten 
* Controllerkarten (IDE, RAID)


=== USB (Universal Serial Bus) ===
==== Warum PCI heute kaum genutzt wird ====
'''USB''' verbindet externe Geräte mit dem PC.
* geteilte Bandbreite (alle Karten teilen sich den Bus)
* für moderne Geräte zu langsam 
* wurde vollständig durch PCIe ersetzt


* unterstützt Datenübertragung und Stromversorgung 
PCI existiert **nur noch in Legacy-Systemen oder Spezialhardware**.
* Versionen:
  - USB 2.0: 480 Mbit/s 
  - USB 3.0 / 3.1 / 3.2: bis 20 Gbit/s 
  - USB4 / Thunderbolt: bis 40 Gbit/s 
* Anschlüsse: USB-A, USB-C 


=== M.2 / NVMe ===
=== SATA ===
M.2 ist der Formfaktor – NVMe die Protokolltechnik.
* universeller Bus für HDDs un*
 
* extrem geringe Latenzen 
* sehr hohe Datenraten (PCIe 4.0 NVMe: 7.000 MB/s und mehr) 
* ersetzt ältere SATA-SSDs
 
=== Interne Management-Busse ===
Diese Busse verbinden Hilfs- oder Sensorkomponenten:
 
* '''SMBus''' – Sensoren, Lüftersteuerung 
* '''I²C''' – einfache Steuerbefehle 
* '''SPI''' – BIOS/UEFI-Chips, Controller 
* '''QPI / Infinity Fabric''' – interne CPU- und Chipsatzverbindungen (Intel/AMD)
 
=== Gründe für verschiedene Bussysteme ===
Nicht jeder Bus muss extrem schnell sein. 
Daher gibt es unterschiedliche Typen:
 
{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:center;"
! Geschwindigkeit
! Beispiele
! Einsatz
|-
| sehr hoch
| PCIe, NVMe
| Grafik, SSDs, Beschleunigerkarten
|-
| mittel
| USB 3.x, SATA
| Peripherie, Massenspeicher
|-
| niedrig
| I²C, SMBus
| Sensoren, kleine Steuerdaten
|}
 
'''Kurz gesagt:''' 
Bussysteme ermöglichen den Datenaustausch zwischen allen PC-Komponenten. Schnelle Busse wie PCIe sind für Grafik und NVMe unverzichtbar, während langsame Steuerbusse Sensoren und Hilfsfunktionen verbinden.

Version vom 13. November 2025, 15:08 Uhr

Bussysteme

Bussysteme verbinden die Komponenten eines Computers und ermöglichen den Datenaustausch zwischen CPU, Arbeitsspeicher, Grafikkarte, Festplatten und Peripheriegeräten. Sie unterscheiden sich in Geschwindigkeit, Aufbau und Einsatzzweck.

Vergleich: Wichtige Bussysteme im PC

Bussystem Aufgabe Beispiele für Geräte Geschwindigkeit
PCI Express (PCIe) Hochgeschwindigkeitsverbindung für interne Komponenten Grafikkarten, NVMe-SSDs, Netzwerkkarten PCIe 4.0 x16: bis 32 GB/s pro Richtung
PCI älterer paralleler Erweiterungsbus Soundkarten, Netzwerkkarten (früher) bis ca. 133 MB/s (32-bit, 33 MHz)
SATA Anbindung von Massenspeichern HDDs, SATA-SSDs, optische Laufwerke SATA III: bis 600 MB/s
USB Universelle externe Schnittstelle Tastatur, Maus, Kamera, USB-Sticks USB 3.2: bis 20 Gbit/s
I²C / SMBus langsame Steuer-/Sensorverbindungen Temperaturfühler, Lüftersteuerung wenige Mbit/s

PCI Express (PCIe)

PCIe ist das wichtigste und schnellste Bussystem moderner PCs.

  • serielles Punkt-zu-Punkt-Protokoll
  • hohe Bandbreite
  • Lanes: x1, x4, x8, x16
  • Generationen: PCIe 3.0, 4.0, 5.0, 6.0

Beispiel: Grafikkarten nutzen PCIe x16, NVMe-SSDs meist PCIe x4.

PCI (Peripheral Component Interconnect)

PCI ist der Vorgänger von PCIe und war bis ca. 2005 der Standard-Erweiterungsbus.

Eigenschaften von PCI

  • paralleles Bussystem (alle Karten teilen sich den Bus)
  • 32-bit oder 64-bit
  • typische Taktfrequenz: 33 MHz
  • maximale Übertragungsrate: ca. 133 MB/s

Nutzung von PCI

  • ältere Soundkarten
  • alte Netzwerkkarten
  • TV-Karten
  • Controllerkarten (IDE, RAID)

Warum PCI heute kaum genutzt wird

  • geteilte Bandbreite (alle Karten teilen sich den Bus)
  • für moderne Geräte zu langsam
  • wurde vollständig durch PCIe ersetzt

PCI existiert **nur noch in Legacy-Systemen oder Spezialhardware**.

SATA

  • universeller Bus für HDDs un*
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