Alternative zu Dummy-Lasten in KI-Rechenzentren Zwischenspeicher „Graphene GPU“ soll KI-Kosten deutlich senken

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Der Zwischenspeicher mit Superkondensatoren aus patentiertem „Curved Graphene“ soll ineffiziente Dummy-Lasten bei KI-Workloads obsolet machen. Dadurch verspricht Skeleton Technologies 40 Prozent mehr kontinuierliche GPU-Leistung bei fast hälftiger Reduktion des Stromverbrauchs.

Der Energiespeicher-Hersteller Skeleton Technologies hat die Marktreife des „Graphene GPU“-Zwischenspeichers für KI-Rechenzentren verkündet. „Graphene GPU“ – von Skeleton Technologies auch als „Peak Shaving Capacitor Shelf“ kategorisiert – nutzt Superkondensatoren, welche sich durch besonders kurze Reaktionszeiten und eine im Vergleich zu Batterien geringere Degradation auszeichnen.

Mit Einsatz des eigens entwickelten nanostrukturierten Kohlenstoffmaterials „Curved Graphene“ soll der Zwischenspeicher kostspielige „dummy loads“ in KI-Rechenzentren eliminieren und deutliche Kosteneinsparungen möglich machen. Denn der Superkondensator-Speicher soll das Problem hoher Last- und Stromschwankungen adressieren, die rechenintensive Prozesse – und insbesondere KI-Workloads – auszeichnen.

Leistungssprünge bei KI-Workloads und die Ineffizienz von Dummy-Lasten

Bei der Orchestrierung von Workloads zwischen Tausenden GPUs springt die Auslastung und damit die Stromaufnahme oft innerhalb von Sekunden zwischen 0 und 100 Prozent. Um eine konstante Auslastung zu gewährleisten und die Überbeanspruchung der Hardware und des Netzes zu vermeiden, werden in vielen Rechenzentren bei Lastenabfällen Dummy-Lastbänke zugeschaltet. Die so produzierten Lasten dienen allein dazu, den Energieverbrauch künstlich konstant hoch zu halten.

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Für diesen Workaround müssen erhebliche Ineffizienzen in Kauf genommen werden – schließlich wird (oft ohnehin knapper) Strom verbraucht, ohne Rechenleistung zu generieren. Laut Skeleton Technologies werden so bis zu 45 Prozent der aufgenommenen Energie als Wärme abgegeben.

Superkondensantoren als Alternative

Im Vergleich zur künstlichen Verheizung von Energie bei Dummy-Lasten versprechen Superkondensatoren eine deutlich effizientere Alternative, da sie Strom bei geringer Auslastung speichern und bei Lastenspitzen sehr schnell abgeben können – ein spezieller Anwendungsfall des Peak Shaving (Glättung von Spitzenlasten). Dummy-Lasten könnten damit obsolet werden.

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Neben speziell ausgelegten Anlagen für die Ununterbrochere Stromversorgung (USV) und Lithium-Ionen-Batterien setzen mehrere andere verstärkt Hersteller auf kohlenstoffbasierte oder hybride Superkondensatoren zum Lastenausgleich in KI-Rechenzentren, darunter Siemens, Musashi oder der chinesische Hersteller TIG. In diesem Wettbewerbsfeld will sich Skeleton Technologies durch den Einsatz des proprietären „Curved Graphene“ auszeichnen.

„Curved Graphene“ wird in einem patentierten Verfahren hergestellt, bei dem statt einer flachen Kohlenstoffschicht gezielt eine voluminöse und zerknitterte, aus pyramidenartigen Dreiecken bestehende Form synthetisiert wird. Eine größere und kantige Oberfläche und eine genaue Abstimmung der Eigenschaften des synthetischen Materials sollen die ohnehin hohe Energie- und Leistungsdichte von Superkondensatoren nochmals steigern, Innenwiderstände senken sowie Lade- und Entladezeiten verkürzen. Im zweiten Schritt soll eine „KI-gesteuerte Kontrollsoftware“ des Zwischenspeichers zusätzlich die Arbeit der Superkondensatoren optimieren.

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Laut Skeleton Technologies könne so der „Graphene GPU“-Zwischenspeicher die Rechenleistung von KI-GPUs durch das Eliminieren von Dummy-Lasten um 40 Prozent steigern, den Spitzenlastbedarf der Stromversorgung um 44 Prozent senken und zugleich den Energieverbrauch der KI-Systeme um bis zu 45 Prozent reduzieren. Damit senkt „Graphene GPU“, so Skeleton Technologies-CEO Taavi Madiberk, auch weitere „Kapital- und Betriebskosten, indem der Bedarf an Netzaufrüstungen, Energieverlusten und Kühlung reduziert wird“.

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Das „PCS 50“-Modell von „Graphene GPU“ nimmt dabei eine Höheneinheit in einem 21-Zoll breiten, ORV3-normierten Rack ein, soll 60 Kilowatt Spitzenleistung bei einer Reaktionszeit von 20 Mikrosekunden (0,02 Millisekunden) bieten und in luft- und flüssigkeitsgekühlten Varianten erhältlich sein. Ein größeres „PCS 400“-Modul soll bei vier Rackeinheiten, 400-Volt-Spannung und doppelt so kurzen Reaktionszeiten 160 Kilowatt Spitzenleistung liefern.

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Beide Ausführungen des „Graphene GPU“-Speichers seien zudem mit realen GPU-Lastprofilen validiert sowie für das Peak Shaving in Rechenzentren zertifiziert worden, erklärt Skeleton Technologies. Ferner betont das Unternehmen die europäische Heimat des Produkts: der estnische Hersteller produziert die „Graphene GPU“-Speicher in Markranstädt nahe Leipzig. Erste Auslieferungen von „Graphene GPU“ sollen bereits seit Ende Juni 2025 begonnen haben.

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