Ratgeber
Schnittstellenerweiterungskarten ermöglichen es, Server bzw. Computer mit zusätzlichen Anschlüssen aufzurüsten und flexibel an spezifische Anforderungen anzupassen. Zu diesem Zweck stellen sie fehlende Schnittstellen bereit, seien es USB, FireWire oder ältere Schnittstellen wie das parallele IEEE 1284 oder serielle RS-232.
Mithilfe entsprechender Erweiterungskarten können Sie alte Peripherie (Stichwort Legacy) an moderne Rechensysteme anschließen. Da Schnittstellenkarten intern im PC verbaut werden, benötigen sie keine Stellfläche und beanspruchen außerdem keine Ressourcen von externen Hubs. Besonders in Rechenzentren und unternehmenskritischen IT-Umgebungen tragen sie dazu bei, die Skalierbarkeit, Effizienz und Zukunftssicherheit von Servern zu gewährleisten.
Durch den Einsatz solcher Erweiterungskarten können Unternehmen ihre Serverinfrastruktur optimal an steigende Datenmengen, höhere Bandbreitenanforderungen und neue Technologien anpassen.
Für welche Arten von Schnittstellen es Erweiterungskarten gibt und worauf beim Kauf zu achten ist, lesen Sie in unserem Ratgeber.
Schnittstellen (im Englischen Interfaces genannt) sind definierte Verbindungspunkte in der Computertechnik, über die verschiedene Systeme, Geräte oder Programme miteinander kommunizieren und Daten austauschen können. Sie dienen dazu, eine standardisierte Interaktion zwischen Komponenten zu ermöglichen. Für unterschiedliche Schnittstellen kommen unterschiedliche Arten von Steckern und Buchsen zum Einsatz. Es gibt aber auch drahtlose Schnittstellen, zum Beispiel Bluetooth. Der Austausch von Informationen zwischen zwei miteinander verbundenen Geräten erfolgt über elektrische Signale, Lichtsignale (zum Beispiel bei Glasfaserkabeln) oder Funkwellen. Bei kabelgebundenen Schnittstellen mit elektrischer Signalübertragung sind die serielle und parallele Übertragung zu differenzieren. Bei einer seriellen Übertragung werden einzelne Bits nacheinander transferiert, bei einer parallelen Übertragung mehrere Bits gleichzeitig.
Es gibt eine große Vielfalt an Schnittstellen, wobei manche davon heute kaum oder gar nicht mehr genutzt werden. Andere haben sich jedoch fest etabliert. Das beste Beispiel hierfür ist USB. Der Universal Serial Bus ist ein serielles Datenübertragungssystem, das 1996 in der Spezifikation 1.0 veröffentlicht wurde. Mittlerweile sind wir bei USB4 angelangt, wobei die Versionen von USB 3.2 aktuell am meisten genutzt werden (die ehemals USB 3.0 und USB 3.1 genannten Spezifikationen gehören dazu). USB4 wird nur von USB-C-Kabeln und -Ports unterstützt. Die meisten USB-3.2-Versionen können Sie hingegen mit Kabeln und Buchsen des Typs USB-A nutzen. Davon ausgenommen ist USB 3.2 Gen 2x2 mit einer Bandbreite von 20 Gbit/s. Viele Computer verfügen außerdem noch über USB 2.0, das deutlich langsamer arbeitet. USB ist der Standard, um fast alle Arten von Peripherie an den Computer anzuschließen: Maus, Tastatur, sonstige Eingabegeräte, externe Festplatten/SSDs sowie USB-Headsets und -Mikrofone. Auch Smartphones und Tablets verfügen über einen USB-Anschluss (USB-C) und können darüber an einen PC angeschlossen werden.
FireWire, auch bekannt als IEEE 1394, ist wie USB eine serielle Schnittstelle. Sie wurde in den 1980er Jahren von Apple entwickelt. Die Transferraten der verschiedenen Versionen sind deutlich geringer als die der modernen USB-Spezifikationen. FireWire 400 (IEEE 1394a) erreicht maximal 400 Mbit/s, FireWire 800 (IEEE 1394b) 800 Mbit/s. Diese Versionen sind schon einige Jahre alt. Doch selbst die jüngste und schnellste FireWire-Variante S3200 schafft lediglich 3,2 Gbit/s und muss sich damit bereits gegen USB 3.2 Gen 1 (ehemals USB 3.0) mit seinen 5 Gbit/s geschlagen geben. Die Weiterentwicklung von FireWire wurde 2013 eingestellt. Verwendung fand FireWire primär in der Ton- und Videotechnik sowie für den Anschluss von externen Festplatten und DVD-Brennern.
Eine ebenfalls in die Jahre gekommene Schnittstelle ist RS-232 (Recommended Standard 232). Sie wurde bereits in den 1960ern entwickelt und ist eine Spannungsschnittstelle. Die binären Zustände werden also von unterschiedlichen Spannungspegeln dargestellt: Eine Spannung zwischen -3 V und -15 V ist eine logische Eins, eine Spannung zwischen +3 V und +15 V eine logische Null. Der Bereich dazwischen ist undefiniert. Als Steckertyp kam zunächst ein D-Sub-Stecker mit 25 Pins zum Einsatz, später etablierte sich die 9-polige Alternative. Früher war RS-232 der Standard, wenn es um die Verbindung von Computern mit Peripherie wie Mäusen, Druckern oder Modems ging. Mittlerweile hat USB es vollständig ersetzt.
Neben seriellen Schnittstellen gibt es einige parallele Schnittstellen. Dazu gehören PCI und PCIe. PCI steht für Peripheral Component Interconnect und ist ein Bus-Standard, der zur Verbindung von PC-internen Komponenten mit dem Chipsatz der CPU verwendet wird. Jedes heutige Mainboard verfügt über PCI- und PCIe-Anschlüsse. PCIe (PCI-Express) ist eine verbesserte Version von PCI mit höherer Leistung und die Standardschnittstelle für Grafikkarten. Außerdem wird sie für schnelle NVMe-SSDs im M.2-Formfaktor genutzt – und für Erweiterungskarten. Es gibt aber auch Steckkarten, die den älteren PCI-Anschluss haben.
Eine veraltete parallele Schnittstelle ist IEEE 1284 mit 25-poligem D-Sub-Stecker. Vorher fanden 36-polige Centronics-Stecker Anwendung, die schon in den 1940ern eingeführt wurden. IEEE 1284 nutzte man früher zur Anbindung von Druckern, Faxgeräten, Scannern und Laufwerken an PCs. Es ist genauso wie RS-232 vollständig von USB abgelöst worden.
Es existieren noch viele weitere Schnittstellen, etwa für die Übertragung von Bilddaten (VGA, DVI, HDMI, DisplayPort) oder Audiodaten (Cinch, Klinke, XLR und S/PDIF). Nicht zu vergessen sind SATA für den Anschluss von HDDs, SSDs und optischen Laufwerken sowie Ethernet, das zur Verbindung von Geräten in kabelgebundenen Netzwerken eingesetzt und heutzutage für gewöhnlich mit Kabeln mit RJ45-Stecker genutzt wird.
USB-, FireWire-, Seriell- und Parallel-Karten dienen in erster Linie der Erweiterung von Anschlussmöglichkeiten an Rechnern bzw. Servern im Unternehmen. Mit USB-Controllerkarten beispielsweise schaffen Sie mehr USB-Anschlüsse, um darüber etwa eine größere Anzahl an externen Massenspeichern (HDDs/SSDs) anzuschließen. Mithilfe von Erweiterungskarten können Sie nicht nur für mehr, sondern auch für bessere Ports sorgen. Zum Beispiel sind nach wie vor Mainboards in Gebrauch, die keine USB-C-Anschlüsse mit dem schnellen USB 3.2 Gen 2x2 haben. Statt die Hauptplatine des Rechners auszutauschen (und somit höchstwahrscheinlich das System generalzuüberholen, weil Sie dann auch eine neue CPU und eventuell neuen Arbeitsspeicher benötigen), entscheiden Sie sich einfach für eine USB-Controllerkarte mit USB 3.2 Gen 2x2, die Sie in einen PCIe-Slot des Motherboards stecken. Das ist eine zeit- und kostensparende Methode, um einen PC mit leistungsstärkeren USB-Ports für schnellere Datenübertragungsraten auszustatten.
Des Weiteren sind solche Steckkarten im Fall moderner Computer eine gute Option, um dauerhafte Anschlussmöglichkeiten für ältere Peripherie wie Drucker mit RS-232-Anschluss sicherzustellen. So müssen Sie keine Adapter kaufen, die Ports am PC belegen würden, während ein PCI- oder PCIe-Slot auf dem Mainboard eventuell ungenutzt bliebe.
Generell bieten Schnittstellenkarten die Möglichkeit, vorhandene Computer bezüglich ihrer Anschlüsse an individuelle Anforderungen anzupassen, ohne viel Zeit und Aufwand investieren zu müssen. Zudem haben Sie mehr Handlungsspielraum, falls ein oder mehrere Anschlüsse am Mainboard defekt sind, da Sie diese mit einer entsprechenden Erweiterungskarte kostengünstig ersetzen können. Sollte einmal der Port einer Steckkarte beschädigt sein, tauschen Sie diese einfach aus. Da es sich dabei nicht um eine systemrelevante Komponente handelt, hat der Austausch keine Auswirkungen auf den Computer als solches.
Vor allem zur Erweiterung der USB-Anschlüsse von Servern sind USB-Controllerkarten sehr sinnvoll. So können Sie mehr externe Festplatten sowie Drucker und andere Geräte mit USB-Schnittstelle anschließen. Das gilt genauso für normale PCs. Auch in der Industrie werden Schnittstellenkarten oft benötigt, um Spezialgeräte wie Messinstrumente oder CNC-Maschinen an Workstations beziehungsweise Industrie-PCs anschließen zu können. Diese Geräte haben nämlich in der Regel Anschlüsse, die Computer von Haus aus nicht unterstützen. Die Steckkarten ermöglichen es, Schnittstellen flexibel hinzuzufügen und die Hardware an die jeweiligen Anforderungen anzupassen.
Relevant für den Kauf einer Schnittstellenkarte sind die Schnittstellenart und die Anzahl der Ports. Überlegen Sie, wie viele Anschlüsse Sie mindestens benötigen, und kalkulieren Sie lieber etwas mehr ein. So haben Sie einen Puffer, um in Zukunft noch weitere Geräte anschließen zu können.
Stellen Sie sicher, dass die Erweiterungskarte Ihrer Wahl kompatibel mit dem PC ist. Eine PCIe-Steckkarte können Sie nur in einen freien PCIe-Slot stecken, in einen normalen PCI-Slot passt sie nicht. Außerdem muss das Betriebssystem die neue Hardware unterstützen und das Gehäuse einen entsprechenden Erweiterungskarten-Slot haben. Idealerweise haben Sie beim PC-Kauf Mainboard und Gehäuse perfekt aufeinander abgestimmt, damit Sie alle Erweiterungskartensteckplätze der Platine nutzen können. Falls Sie einen sehr kleinen PC haben, zum Beispiel ein Gerät mit sehr kompaktem Cube- oder Micro-/Mini-ATX-Gehäuse, achten Sie darauf, eine Steckkarte mit Low-Profile zu kaufen, die besonders schmal ist.
Je leistungsfähiger die Ports einer Steckkarte sind, desto besser. Allerdings heißt das nicht, dass Sie in jedem Fall zu einem Modell mit dem schnellsten Standard greifen sollten. Wenn Sie zum Beispiel eine USB-Controllerkarte benötigen und keine Geräte anschließen möchten, die über USB-3.2-Gen-2-Ports verfügen, sondern lediglich USB 3.2 Gen 1 oder USB 2.0 haben, bringt es Ihnen keine Vorteile ein, eine Steckkarte mit dem schnelleren Standard zu kaufen.
Wie schnell Daten übertragen werden, richtet sich stets nach der langsameren Komponente in so einer USB-Verbindung. Hier können Sie also Geld sparen, indem Sie sich für eine Erweiterungskarte mit derselben USB-Spezifikation entscheiden, die Ihre Geräte haben.
Möchten Sie Geräte anschließen, die viel Strom verbrauchen, benötigen Sie eine Erweiterungskarte mit zusätzlicher Stromversorgung durch das Netzteil (also mit entsprechendem Stromkabel).
Eine Karte, die ihre Energie allein vom Mainboard bezieht, wäre nicht in der Lage, Geräte mit hohem Strombedarf ausreichend zu versorgen.
Für einen reibungslosen Betrieb von Schnittstellenkarten ist es wichtig, die Treiber immer auf dem aktuellen Stand zu halten. So können Sie sicher sein, dass die nötige Kompatibilität besteht, wenn Sie Updates für Ihr Betriebssystem ziehen oder modernere Geräte anschließen möchten. Informieren Sie sich daher regelmäßig auf der Webseite des Herstellers, ob es eine neue Treiberversion gibt, und installieren Sie diese.
Was ist der Unterschied zwischen einer internen und einer externen Schnittstellenkarte?
Der Unterschied liegt in ihrer Positionierung. Interne Schnittstellenkarten installieren Sie innerhalb (= intern) des Computergehäuses auf dem Mainboard in den dafür vorgesehenen Steckplätzen. Externe Schnittstellenkarten befinden sich außerhalb (= extern) des Gehäuses und werden über äußere Anschlüsse wie USB, Thunderbolt oder eSATA mit dem PC verbunden.
Welche Treiber benötige ich für eine neue Schnittstellenkarte?
Das hängt einerseits vom Typ der Schnittstellenkarte ab. So benötigen Sie für USB-Karten andere Treiber als für FireWire-Karten. Andererseits spielt das verwendete Betriebssystem eine Rolle, denn Treiber für Windows sind beispielsweise nicht mit macOS oder Linux kompatibel.
Wie kann ich die Leistung meiner Schnittstelle verbessern?
Neben der regelmäßigen Treiberaktualisierung ist eine optimale Platzierung der Karte relevant für die Leistung. Haben Sie mehrere PCI-Busse in Ihrem System und weist die Karte einen hohen Datendurchsatz auf, installieren Sie sie auf einem separaten Bus. Haben Sie zudem immer ein Auge auf die Auslastung von CPU und Arbeitsspeicher. Kommt es hier zu Engpässen, beeinträchtigt das unter anderem die Leistung Ihrer Schnittstellenkarte. Des Weiteren ist es wichtig, geeignete Kabel zu verwenden. Das heißt, die Kabel müssen hochwertig und dürfen nicht zu lang sein.