Start-up-Check: Eine virtuelle Fabrik für Stromspar-Chips
Zürich. Strom einzusparen war das erklärte Ziel in Zeiten des Klimawandels – nun ist der künftige Strombedarf höher als zuvor. Denn der immer stärkere Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) sorgt dafür, dass der Energiebedarf von Rechenzentren weltweit rasant ansteigt. Um diesen Bedarf zu begrenzen, sind Innovationen gefragt.
Eine Lösung, die es ermöglichen soll, Informationen noch schneller und stromsparender hin- und herzuschicken, hat das Züricher Start-up Lightium entwickelt. Es geht um einen Chip, der die Datenübertragung zwischen Servern und Prozessoren beschleunigt und damit effizienter gestaltet. Erst jüngst haben die Gründer für ihr Vorhaben sieben Millionen Dollar bei Investoren eingesammelt.
Warum ist Lightium wichtig?
Europa spielt in der stark wachsenden, mehr als 600 Milliarden Dollar schweren Chipindustrie derzeit nur eine Nebenrolle. Vor allem in den für die KI wichtigen Rechenzentren dominieren Halbleiterkonzerne aus Übersee, insbesondere Nvidia. Lightium hat den Anspruch, künftig als eine von wenigen europäischen Chipfirmen vom boomenden KI-Markt zu profitieren.
Wer steckt hinter dem Start-up?
Drei Experten haben das Unternehmen im vergangenen Jahr gegründet. Chef ist Amir Ghadami. Der Forscher hat zuvor ein großes Projekt zu Lithiumniobat am Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique geleitet. Das innovative Chipmaterial ist kritisch für den Erfolg von Lightium. An seiner Seite ist Frédéric Loizeau als sogenannter Chief Revenue Officer.
Co-Gründer des Start-ups ist Dirk Englund, ein Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT) im Bereich Elektrotechnik und Informatik. Englund berät unter anderem das amerikanische Photonik-Start-up Lightmatter, das jüngst 400 Millionen an frischem Geld von Investoren bekommen hat.
Was macht das Start-up genau?
Rechenzentren bestehen aus vielen Zentralprozessoren, sogenannten CPUs, wie sie vor allem Intel und AMD anbieten. Hinzu kommen Grafikprozessoren, die GPUs, die insbesondere Nvidia verkauft. Sie sind so etwas wie die Gehirne der Rechner. Zwischen den Prozessoren existieren optische Verbindungen, um die Daten auszutauschen.
Angesichts immer größerer KI-Datenvolumen suchen die Betreiber nach neuen Lösungen, um Informationen schneller und stromsparender hin- und herzusenden. Die bislang üblichen Halbleiter-Transceiver, also die Chips zum Senden und Empfangen der Daten, bestehen aus Silizium – so wie weltweit praktisch alle Arten von Computerchips. Doch Silizium stößt an Grenzen bei Datenmenge und Übertragungsgeschwindigkeit.
Lightium nutzt im Vergleich zum bislang Üblichen nun Lithiumniobat – einen glasähnlichen Stoff. Damit sollen sich mehr Daten in kürzerer Zeit übertragen lassen. Das spart Energie und Geld.
Neben der eigentlichen Innovation ist allerdings auch das Geschäftsmodell des Start-ups bemerkenswert. Denn die junge Firma will die Chips nicht selbst vertreiben. Vielmehr wollen die Schweizer ihren Kunden das Produktionsverfahren zur Verfügung stellen, damit diese basierend darauf eigene Chipdesigns verwirklichen können.
Lightium wird damit zum Auftragsfertiger, ähnlich wie TSMC oder Globalfoundries. Doch einen entscheidenden Unterschied gibt es. Gründer Loizeau erläutert: „Wir bauen keine eigene Produktion auf, sondern werden die Kapazitäten bei einem Partner nutzen.“ Lightium errichtet sozusagen eine virtuelle Fertigung.
Jüngst haben die Gründer für ihr Vorhaben sieben Millionen Dollar bei Investoren eingesammelt. Die Finanzierungsrunde an führten Vsquared Ventures und Lakestar. Jakob Lingg, Investment Manager bei Vsquared urteilt: Das Verfahren von Lightium, Fachleute sprechen von einer Lithiumniobat-Dünnschicht, erweise sich als vielversprechende Lösung, um „den harten Umgebungsbedingungen von Rechenzentren standzuhalten“.
Er weist zudem darauf hin, dass das weitverbreitete Silizium Schwierigkeiten habe, den Anforderungen an Datenübertragung und Energieeffizienz gerecht zu werden. Lingg beobachtet daher: „Es gibt einen starken Marktdruck für alternative Materialien mit überlegenen elektrooptischen Eigenschaften."
Wie stehen die Chancen?
Lightium ist nicht das einzige junge Unternehmen, das an den Durchbruch von Lithiumniobat glaubt. So hat der US-Konkurrent HyperLight diesen Herbst 37 Millionen Dollar an Risikokapital eingesammelt. Die Ausgründung der Harvard-Universität besteht bereits im sechsten Jahr. Allerdings unterscheidet sich das Geschäftsmodell: HyperLight bietet – im Gegensatz zu Lightium – eigene Chips an.
Im Vergleich zur Konkurrenz ist für Joyce Poon, Professorin für Elektro- und Computertechnik an der Universität Toronto, bei Lightium auch bemerkenswert: das Versprechen des Unternehmens, nur auf Lieferanten aus Europa und den USA zurückzugreifen. Denn üblicherweise stamme das Material für derartige Chips, oder besser für die Scheiben, auf denen sie entstehen, aus China. Im vergangenen Jahr hat die Volksrepublik jedoch den Export wichtiger Halbleitermaterialien eingeschränkt. Daher könnte eine rein westliche Lieferkette bei Kunden außerhalb Chinas gut ankommen.
Die Photonik-Expertin sieht grundsätzlich gute Chancen für ein Start-up wie Lightium. Die Betreiber von Rechenzentren seien an derartigen Lösungen für die schnelle Datenübertragung sehr interessiert – und das Geschäft beginne gerade erst, denn „wir sind bei KI noch ganz am Anfang“.
Wie geht es jetzt weiter?
Das Konzept der Gründer muss sich nun bewähren. Chef Ghadami führt aus: „Es geht jetzt für uns darum, unser Verfahren in die Massenfertigung zu bringen und dann bei den Kunden zu qualifizieren.“ Bis Ende nächsten Jahres soll der Prozess fehlerfrei funktionieren – und 2026 die Massenproduktion starten.
Bis dahin könnte auch noch eine Finanzierungsrunde folgen. „Wir sind erst einmal gut finanziert“, erklärt Ghadami. „Aber langfristig brauchen wir natürlich noch weitere Mittel.“ Ein großer Betreiber von Rechenzentren habe jedenfalls schon einmal vorbestellt.