Steckkarte

Damit Steckkarten problemlos in ein vorhandenes Stecksystem passen und dort arbeiten, müssen sie zum einen die mechanischen Spezifikationen erfüllen (sogenannter Formfaktor, d. h. äußere Abmessungen und Steckeranordnung), zum anderen auch die elektrischen Parameter, also die Steckerbelegung und die Signalspezifikation, einhalten.

Darum sind auch Steckkarten, wie die Schnittstellen, standardisiert, etwa in ihren physischen Abmessungen. So gibt es z. B. von PCI-Karten drei verschiedene Arten:

• Voll-Länge, Full-length-PCI-Karten sind 107 mm (Höhe) × 312 mm (Länge)
• Halbe Länge, Half-Length-PCI-Karten sind 106,68 mm (Höhe) × 175,26 mm (lang)
• „Low Profile“, auch „Slim“-PCI-Karten genannt; diese reichen von 64,41 mm × 119,91 mm zu 64,41 mm × 167,64 mm^[1]

Die Dicke (Tiefe) einer solchen Karte wird als Single Slot, Dual Slot oder Triple Slot angegeben.

Neben den Steckkarten für PCs gab und gibt es eine ganze Reihe weiterer standardisierter Steckkartenformate. Beispiele sind die Europakarte und das 19-Zoll-Aufbausystem nach DIN 41494 oder das PXI-System.

Bereits 1975 wurde der S-100-Bus für CP/M-Mikrocomputer eingeführt, der sich bei 8-Bit-PCs zum De-facto-Standard durchsetzen konnte. Apple stellte indes 1977 den Apple II mit acht proprietären 50-Pin-Steckplätzen als offenes System vor. IBM folgte 1981 mit dem IBM PC, der den vom Apple II inspirierten XT-Bus einführte. In den 1980er Jahren etablierten sich IBM-kompatible PCs als der am weitesten verbreitete Computertyp.

Viele Desktop-Computer, Workstations, Server u. a. besitzen interne Erweiterungssteckplätze, in die Steckkarten eingesetzt werden können. Diese müssen mit dem jeweiligen Erweiterungsbus des Gerätes kompatibel sein. Einige Beispiele für standardisierte Schnittstellen sind:

• ISA (ab 1981/1984): Industry Standard Architecture (der 16-Bit-AT-Bus ist der Nachfolger des 8-Bit-XT-Bus von IBM; 8-Bit-Karten sind kompatibel)
• MCA (ab 1987): Micro Channel Architecture (32-Bit-Bus von IBM, entwickelt für PS/2; proprietär, nicht ISA-kompatibel)
• EISA (ab 1988): Extended ISA (Gegenentwurf von Compaq zu MCA, bleibt ISA-kompatibel)
• VLB (1992–1995): VESA Local Bus (beschränkt auf 80486, bleibt ISA-kompatibel)
• PCI (ab 1992): Peripheral Component Interconnect (offener Standard als ISA-Ersatz; vorgeschlagen von Intel)
• PCI-X (ab 1999): (64-Bit Variante von PCI mit höheren Takt- und Datenraten; eher im Server- und Workstationbereich verwendet)
• AGP (ab 1996): Accelerated Graphics Port (Steckplatz exklusiv für Grafikkarten; entwickelt von Intel)
• PCIe (ab 2003): PCI-Express (Nachfolger von PCI/PCI-X und AGP, nicht PCI-kompatibel)

Einige Standards sind Teil einer geschlossenen Plattform. So war etwa MCA von IBM als proprietäre Schnittstelle eingeführt worden; als Resultat wurde MCA vom Markt der IBM-PC-kompatiblen Computer nicht angenommen – stattdessen wurde der offene EISA-Standard entwickelt. Andere Steckkarten-Standards und Bus-Systeme wurden nur von bestimmten Plattformen genutzt, wie NuBus bei Apple in Macintosh-Computern und teilweise von NeXT. Diverse Erweiterungs-Steckkarten gibt es auch für herstellerspezifische Anschlusssysteme, beispielsweise: Zorro (Commodore Amiga), SBus (Sun Microsystems), Podule Bus (Acorn), Turbo Channel (DEC), GIO32, GIO64 bzw. XIO (SGI).

Einige offene Standards für IBM-PC-kompatible Systeme konnten sich nicht breit durchsetzten, wie etwa spezielle Riser-Karten, die zusätzlich zu PCI von Intel eingeführt wurden: AMR (ab 1998: Audio Modem Riser, speziell für Audiokarten und Modems), MDC/CDC (ab 1999: Mobile Daughter Card bzw. Communications Daughter Card), CNR (ab 2000: Communication and Networking Riser, u. a. für Netzwerkkarten). Diese wurden zwar ab 2000 u. a. als Advanced Communications Riser (abwärtskompatibel zu AMR) auf Basis des PCI-Bus von zahlreichen Firmen weiterentwickelt, generelle Verbreitung fanden die Schnittstellen jedoch nicht. PCI, AGP und später PCI-Express (PCIe) hingegen konnten sich auf sehr vielen Systemen nicht nur im Personal-Computing-Bereich behaupten, beispielsweise wurde PCI und AGP ab den späten 1990er Jahren auch auf Macintosh-Computern von Apple übernommen (Power Macintosh mit PCI-Steckplätzen), genau wie später PCI-X und PCIe.

Bei vielen Computer-Hauptplatinen sind bestimmte Funktionen bereits integriert, sodass eine Erweiterungskarte für die jeweilige Funktion entfällt. Weitverbreitete sogenannte On-Board-Lösungen sind u. a. Controller für Sound, Grafik, Netzwerk und Massenspeicher (z. B. NVMe, USB, oft auch „Legacy“-Schnittstellen wie SATA und IDE/ATA). Bis ca. 2010 war auch der PS/2-Anschluss für Tastatur und Maus weit verbreitet, sowie serielle und parallele Schnittstellen und ein Floppy-Disk-Controller. Über Erweiterungskarten können fehlende Schnittstellen weiterhin nachgerüstet werden.

Neben Computer-internen Stecksystemen gibt es auch externe Standards, die in gleicher Weise eine Verbindung mit dem intern genutzten bzw. einem vorhandenen Datenbus ermöglichen, zum Beispiel:

• Userport bei Commodore-Heimcomputern
• PCMCIA-Karte bzw. PC Card, vor allem für Notebooks
• ExpressCard (Nachfolger der PC Card)
• Universal Serial Bus
• FireWire
• eSATA (externes Serial-ATA)
• Thunderbolt

Obwohl externe Steckkarten wie die PC Card der Personal Computer Memory Card International Association vor allem bei Notebooks eingesetzt wurden, gibt es Adapter-Steckkarten, um die PC-Cards auch in Desktop-PCs nutzen zu können. Weitere externe, und i. a. unstandardisierte, Steckkarten sind letztlich auch die Module (Steckmodulerweiterungen) vieler Homecomputer und Spielekonsolen.

Beispiele

• Grafikkarte
• Soundkarte
• TV-Karte
• Modemkarte
• Netzwerkkarte
• RAID-Controller

Auch in anderen elektronischen Geräten können Steckkarten verwendet werden. Diese sind dann aber in der Regel herstellerspezifisch und folgen keinem allgemeinen Standard. Sie können dabei der Vereinfachung von Wartung und Reparatur komplexer elektronischer Systeme dienen – z. B. bei Fernsehgeräten. Eine andere Anwendung ist die Erweiterbarkeit von solchen Systemen, z. B. bei Telekommunikationsanlagen.