Exoscale und Diggers revolutionieren Datacenter-Kühlung- Exoscale and Diggers Revolutionize Data Center Cooling

Sie sind an allen Standorten mehrfach gebündelt und direkt mit verschiedenen Tier-1- und Tier-2-Transitanbietern über mehrere 10-Gbit/s-Verbindungen verbunden. Mehrere Peering-Verbindungen mit wichtigen lokalen Akteuren garantieren eine hohe Leistung im geografischen Gebiet. Die interne Vernetzung wird durch ein robustes 100-Gbit/s-Backbone unterstützt.  Exoscale positioniert sich als souveräne europäische Alternative zu den US-Hyperscalern. Das Unternehmen setzt ausschließlich entweder auf Open Source (OSS) oder eigene Entwicklungen. Es wird keine 3rd-Party Lösung eingesetzt. Exoscale CEO Mathias Nöbauer bekräftigt: „Wir werden nie Daten des Kunden ohne deren Zustimmung  bewegen. Es gibt keine Compliance mit dem US Cloud Act und keine Verbindung zu Hyperscalern in der Exoscale Cloud.“

Die Wiener A1 Gruppe ist der größte B2B Telekommunikationsanbieter in Österreich und betreibt dort zwölf Rechenzentren.

Das Problem: Künstliche Intelligenz wird immer wichtiger und nimmt in den Rechenzentren immer mehr Kapazitäten in Anspruch. Der Stromverbrauch von Rechenzentren in Deutschland liegt aktuell schon bei etwa 20 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr, mit steigender Tendenz. Insbesondere die KI zeigt sich als sehr energiehungrig. Zwischen 20 und 25 Prozent dieser Energie wird für die Kühlung aufgewendet. Wird diese effizienter gestaltet, entsteht enormes Einsparpotenzial in Sachen Energieaufwand. Das heißt weniger Kosten und eine bessere CO2-Bilanz. Sonst stellt sich sehr bald die Frage: In welchem Verhältnis stehen Aufwand und Ertrag von künstlicher Intelligenz?

Der Energieaufwand ist auch für den europäischen Cloud-Service-Provider Exoscale eine große Herausforderung. „Gegenwärtig sehen wir eine Rückkehr zur Kühlung der Rechenzentren mit Flüssigkeiten. Doch in vielen Fällen ist das sehr teuer, und die Abwärme noch viel zu selten genutzt“, erklärt Exoscale CEO Mathias Nöbauer. „Wir halten es aber für einen sinnvollen Ansatz, die in unseren Rechenzentren entstehende Wärme weiter zu nutzen, sofern Aufwand und Ergebnis in einem sinnvollen Verhältnis stehen, und wir auch deutliche Verbesserungen in Sachen Nachhaltigkeit erzielen können. Der Ansatz unseres Partners Diggers geht genau in diese Richtung, ist nachhaltig und kosteneffizient.“

Innovative Kühlung mit hohem Nutzungsgrad

Die Lösung von Diggers ist einfach zu nutzen und integriert spezielle Kühlleitungen direkt in die Serversysteme, die an den für KI eingesetzten GPUs anliegen und nimmt die dort erzeugte Hitze direkt auf. Auch die Standardprozessoren in herkömmlichen Servern, die nicht mit GPUs ausgestattet sind, lassen sich mit Diggers‘ Ansatz effizient kühlen.

Im Gegensatz zu konventionellen Klimaanlagen nutzt das System thermodynamische Effekte für den Flüssigkeitstransport, was den Energiebedarf erheblich reduziert. Die entstehende Abwärme kann mit einem Nutzungsgrad von bis zu 98 Prozent beispielsweise für Warmwasseraufbereitung oder in Nahwärmenetzen verwendet werden. So kann mit dem Ansatz von Diggers bis zu 50 Prozent der Energie im Vergleich zu traditionellen Rechenzentren eingespart werden, die bisher für die Kühlung eingesetzt wird. Die Lösung lässt sich sowohl in neue als auch bestehende Rechenzentren integrieren und benötigt lediglich einen Wasseranschluss neben der Stromversorgung. Der Einsatz von Aluminium beugt zudem der Korrosion vor und sorgt für eine lange, zuverlässige Nutzungsdauer mit minimalem Serviceaufwand. Es ist keine Klimaanlage notwendig.

Die Effiziente Abwärmenutzung setzt auf Komplett-Wasserkühlung mit hoher Wasseraustrittstemperatur und niedrigen Chip-Temperaturen. Das System ist Hersteller agnostisch (Intel, AMD, Ampere, Nvidia, Supermicro, etc.) und klassisch in 19 Zoll oder in individuellen Formfaktoren verfügbar. Es sind hohe Schutzarten möglich – bis zu IP67 verfügbar (staub- und wasserdicht). Das System ist derzeit noch in der Pilotphase, die binnen 30 Tagen abgeschlossen werden soll. Die bisherigen Erfahrungen sind sehr gut.

„Alles lief reibungslos und selbst als alle gleichzeitig auf die Server zugriffen, gab es keine Probleme. Es ist wirklich das erste Mal, dass ich einen Workshop mit so gut funktionierenden Modellen abschließe! Die Stabilität und Leistung der GPUs von Exoscale ermöglichte es den über 50 Teilnehmern, nahtlos und ohne Engpässe mit hochmodernen LLMs zu experimentieren. Der Zugang zu einem zuverlässigen und skalierbaren europäischen Cloud-Anbieter ist ein echter Gewinn für Forscher und Entwickler im Bereich der künstlichen Intelligenz“, bekräftigt Andrei Kucharavy, Assistenzprofessor, Co-Direktor des GenLearning Center, HES-SO Wallis & Cyril Vallez, Machine Learning Engineer, Hugging Face.

„Die Relevanz von Datacentern für digitale Geschäftsprozesse steigt schon seit Jahren. Wir Investieren in Exoscale als Europäische Souveräne Cloud. Aufgrund der steigenden Zahl von Private Clouds, wie sie gerade sehr sicherheitsbewusste Unternehmen in Zeiten neuer Herausforderung wie NIS2 brauchen, und immer leistungsfähigeren KI-Anwendungen nimmt auch die Notwendigkeit zu, diese Rechenzentren energieeffizienter zu betreiben. Mit der Flüssigkühlungslösung von Diggers realisieren wir ein Energieeinsparungspotential von rund 30% und tragen so wesentlich zu einem nachhaltigeren Betrieb von Clouds und KI bei“, erläutert A1 CCO Enterprise Martin Resel.

„Weltweit liegt der durch Rechenzentren entstehende CO2-Ausstoß deutlich über dem des gesamten globalen Flugverkehrs. Es besteht folglich dringender Handlungsbedarf“, betont Martin Schechtner, CEO von Diggers. „Die erste Installation im Rechenzentrum der A1 zeigt deutlich, dass unsere innovative Lösung ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltiger Rechenzentren sein kann.  Wir maximieren die Effizienz und minimieren den Energieverbrauch. Unser DLC Server Rack ohne Air Condition ist 100 Prozent wassergekühlt. Unser flexibles Diggers Design ist absolut wassersicher. Mit 19 Zoll ist das schwierig, wir können dies aber auch anbieten. Wir bieten fünf kritische Erfindungen als Alleinstellungsmerkmal:

1. Keine Air Condition.20 l aufbereitetes destilliertes nicht kochendes Wasser,
2. Weniger Materialien, reines Aluminiumdesign ohne Kupfer, zweiseitig für zwei GPUs, rostfrei, Wasser fließt durch, Micro Channel Cooler. Aluminium ist billiger als Kupfer und rostet nicht, Heat Transfer Station
3. Negativ Druck reduziert Leckrisiken
4. Kein raised Floor nötig, Direct Floor setup
5. Wiederverwendbare Energie, bis zu 50 Grad Celsius Ausgabetemperatur, kein Fan nötig“

„Der Bedarf für einen reduzierten Energiebedarf in Rechenzentren ist größer denn je – Intel® Xeon® als Systembasis weist eine ausgezeichnete Energieeffizienz und niedrige Gesamtbetriebskosten (TCO) bei gleichzeitig hoher Leistung auf. Wir begrüßen jegliche Bestrebungen, KI-Anwendungen in der Cloud nachhaltiger zu gestalten, und das Beispiel der neuen Flüssigkeitskühlung von Diggers zeigt, wie der Energieverbrauch signifikant reduziert werden kann bei gleichzeitig sinnvoller Nutzung der Abwärme”, so Jean-Laurent Philippe, EMEA CTO von Intel.

They are multiplexed at all locations and directly connected to various Tier 1 and Tier 2 transit providers via multiple 10 Gbit/s connections. Multiple peering connections with key local players ensure high performance in the geographical area. Internal networking is supported by a robust 100 Gbps backbone.  Exoscale positions itself as an independent European alternative to hyperscalers. The company relies exclusively on either open source OSS or in-house development. No 3rd party solutions are used. Exoscale CEO Mathias Nöbauer confirms: „We will never move customer data without their consent. There is no compliance with the US Cloud Act and no connection to hyperscalers in the Exoscale Cloud.

Vienna-based A1 Group is the largest B2B telecommunications provider in Austria, where it operates twelve data centers.

The problem: Artificial intelligence is becoming increasingly important and is taking up more and more capacity in the data centers. Data centers in Germany currently consume around 20 billion kilowatt hours of electricity per year, and the trend is rising.

AI in particular is proving to be very energy hungry. Between 20 and 25 percent of this energy is used for cooling. If this can be made more efficient, there is enormous potential for energy savings. That means lower costs and a better CO2 balance. Otherwise, the question will soon arise: What is the relationship between the costs and benefits of artificial intelligence?

Energy consumption is also a major challenge for European cloud service provider Exoscale. „We are currently seeing a return to cooling data centers with liquids. However, in many cases this is very expensive and the waste heat is still used far too rarely,“ says Exoscale CEO Mathias Nöbauer. „However, we believe that it makes sense to continue to use the heat generated in our data centers, as long as the costs and results are reasonable and we can achieve significant improvements in terms of sustainability. The approach taken by our partner Diggers is just that, sustainable and cost-effective.

Innovative cooling with high efficiency

Diggers‘ solution is easy to use and integrates special cooling pipes directly into the server systems connected to the GPUs used for AI, directly absorbing the heat generated there. The standard processors in conventional servers that are not equipped with GPUs can also be efficiently cooled with Diggers‘ approach.

Unlike conventional air conditioning systems, the system uses thermodynamic effects for fluid transport, which significantly reduces energy requirements. The resulting waste heat can be used at a rate of up to 98 percent, for example for hot water or in local heating networks. The Diggers approach can save up to 50 percent of the energy previously used for cooling compared to traditional data centers.

The solution can be integrated into both new and existing data centers and requires only a water connection in addition to a power supply. The use of aluminum also prevents corrosion and ensures a long, reliable service life with minimal service requirements. No air conditioning is required.

Efficient waste heat utilization relies on full water cooling with high water outlet temperature and low chip temperatures. The system is vendor-independent (Intel, AMD, Ampere, Nvidia, Supermicro, etc.) and available in traditional 19-inch or custom form factors. High protection levels are possible – up to IP67 (dust and waterproof) is available. The system is currently in the pilot phase, which should be completed within 30 days. The experience so far has been very good.

„Everything went smoothly, and even when everyone was accessing the servers at the same time, there were no problems. It’s really the first time I’ve run a workshop with models that worked so well! The stability and performance of Exoscale’s GPUs allowed the 50+ attendees to experiment with state-of-the-art LLMs seamlessly and without bottlenecks. Having access to a reliable and scalable European cloud provider is a real asset for researchers and developers in the field of artificial intelligence,“ affirms Andrei Kucharavy, Assistant Professor, Co-Director of the GenLearning Center, HES-SO Valais & Cyril Vallez, Machine Learning Engineer, Hugging Face.

„The importance of data centers for digital business processes has been growing for years. We are investing in Exoscale as the European Sovereign Cloud. Due to the increasing number of private clouds, which are especially needed by security-conscious companies in times of new challenges such as NIS2, and ever more powerful AI applications, the need to operate these data centers more energy-efficiently is also increasing. With the liquid cooling solution from Diggers, we realize an energy saving potential of around 30% and thus make a significant contribution to a more sustainable operation of clouds and AI,“ explains A1 CCO Enterprise Martin Resel.

„Worldwide, the CO2 emissions caused by data centers are significantly higher than those of all global air traffic. There is therefore an urgent need for action,“ emphasizes Martin Schechtner, CEO of Diggers. „The first installation in the A1 data center clearly shows that our innovative solution can be an important step towards sustainable data centers.  We are maximizing efficiency and minimizing energy consumption. Our zero air conditioning DLC server rack is 100 percent water cooled. Our flexible Diggers design is completely waterproof. This is difficult with 19“, but we can offer it too. We offer five key USPs:

1. no air conditioning.20 liters of purified distilled non-boiling water,
2. less materials, pure aluminum design without copper, double sided for two GPUs, stainless, water flows through, micro channel cooler. Aluminum is cheaper than copper and does not rust, heat transfer station
3. negative pressure reduces the risk of leakage
4. no raised floor required, direct to floor mounting
5. reusable energy, up to 50 degrees Celsius output temperature, no fan required“.

„The need to reduce energy consumption in data centers is greater than ever – Intel® Xeon® as a system base has excellent energy efficiency and low total cost of ownership (TCO) while delivering high performance. We welcome all efforts to make AI applications in the cloud more sustainable, and the example of Diggers‘ new liquid cooling system shows how energy consumption can be significantly reduced while making good use of waste heat,“ said Jean-Laurent Philippe, EMEA CTO, Intel.