Einfacher und schneller Daten analysieren

Das Internet der Dinge lässt das Datenvolumen in der der digitalen Welt rasant wachsen. Experten schätzen, dass sich die Menge an Informationen zwischen den Jahren 2016 und 2025 verzehnfachen wird. Mit der Menge an Daten steigt auch die Menge an Möglichkeiten, um Informationen aus dem Internet der Dinge ökonomisch zu nutzen. Die Voraussetzung ist, das Unternehmen in der Lage sind, Daten effizient und schnell zu verarbeiten. Eine Anforderung, denen sich nicht nur Mittelständlern stellen müssen. Die Lösung liefern vier Wissenschaftler  aus Darmstadt. Im April 2018 gründeten sie Xelera Technologies. Das Ziel des Start-ups: Rechenintensive Daten sollen sich mit weit weniger Energie in viel kürzerer Zeit verarbeiten lassen.

Zukunftsfähige Konzepte

„Unternehmen müssen die generierten Informationen immer schneller verarbeiten. Am besten in Echtzeit“, sagt Felix Winterstein, einer der Gründer von Xelera. Winterstein und die übrigen Gründer Andreas Duffner, Andrea Suardi und Alexander Lange lernten sich vor Jahren an der TU Darmstadt kennen. Die Gründer, darunter ein Systemingenieur, ein Betriebswirt und zwei Elektroingenieure, beschäftigten sich damals mit der Frage, wie man Rechenleistung zukünftig effizienter bereitstellen kann. Dabei war von Anfang an klar, dass herkömmliche Prozessortechnologien wie etwa die CPU (Central Processing Unit) in Anbetracht von Big Data an ihre Grenzen stoßen werden. 

Die Idee der Unternehmensgründer besteht darin, rechenintensive Algorithmen nicht mehr in Hauptprozessoren oder CPUs zu verarbeiten, sondern stattdessen die bereits auf dem Markt existierenden FGPA-Prozessoren (Field-Programmable Gate Arrays) einzusetzen. FPGAs sind programmierbare Schaltungen, deren Funktionalität konfigurierbar ist, was bedeutet, dass Anwender ihre Funktion bis zu einem Grad selbst festlegen können. Wenn FPGA-Chips richtig konfiguriert sind, können sie erheblich schneller und energieeffizienter arbeiten.

Herausforderung & Chancen

Die Herausforderung lag bisher darin, dass Unternehmen nicht über das Know-How verfügen, um FGPAs richtig einsetzen zu können. Zudem ist die individuelle Anpassung zeitintensiv und teuer. Um den Aufwand für Anwender gering zu halten, entwickelte Xelera die Soft- beziehungsweise Middleware Xelera Suite, eine hardware-unabhängige Schnittstelle zu FPGA-Plattformen in Rechenzentren und in der Cloud. Abhängig von der konkreten Anwendung ermöglicht die Software eine stark beschleunigte Datenverarbeitung. Prozesse im Bereich Machine Learning, wie zum Beispiel Bilderkennung, lassen sich um das 10-Fache beschleunigen. Ein weiteres Beispiel ist die Genomanalyse, die sich mithilfe von Xelera Suite um ein Vielfaches schneller durchführen lässt. Der positive Nebeneffekt: Die Hauptprozessoren oder CPUs können von Routineaufgaben befreit werden; ihre Leistung kann daher für andere Aufgaben genutzt werden. So lässt sich der Energieverbrauch der Server um ein Drittel senken.

„FPGAs sind erheblich schneller, hochflexibel und sehr effizient“, sagt Winterstein. „Daher werden sie zu einem integralen Bestandteil der Rechenzentren von morgen werden.“ Für ihre Geschäftsidee heimste das Xelera-Team schon mehrere Preise in Gründerwettbewerben ein – unter anderem den Hauptpreis des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Seit August 2018 ist Xelera zudem Teil des TechBoost-Programms der Telekom. Die Startup-Initiative förderte junge Gründer mit cloudbasierten, digitalen Geschäftsmodellen und bringt sie mit potentiellen Kunden im Mittelstand in Gespräch. Alle TechBoost-Teilnehmer unterstützt die Telekom so zum einen mit Vertriebskraft und zum anderen Sonderkonditionen für IT-Ressourcen aus der Open Telekom Cloud, dem Public-Cloud-Angebot der Telekom.

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