KI-optimierte IT-Infrastrukturen: : Leistungsskalierung unter regulatorischen Bedingungen

Von Michael Lang, Market Development Manager, noris network AG

Mit dem Siegeszug generativer KI, komplexer Sprachmodelle und rechenintensiver Bildverarbeitung steigt der Bedarf an spezialisierter IT-Infrastruktur sprunghaft an. Besonders gefragt dafür sind GPUs der neuesten Generation – etwa die Reihen H100, H200, RTX 4000 oder RTX 6000 von NVidia – die in kurzer Zeit enorme Datenmengen verarbeiten und dabei hohe Anforderungen an Energiezufuhr und Kühlung stellen. Hersteller reagieren darauf mit sogenannten Reference Designs: Racks, die bereits werkseitig auf eine spezifische Leistungs- und Kühlarchitektur hin optimiert sind – insbesondere auf die Wasserkühlung. Für europäische Unternehmen sind diese Konzepte allerdings nur bedingt tauglich.

Viele Unternehmen, insbesondere Organisationen aus regulierten Branchen wie Banken, Kanzleien oder Behörden, stehen vor einer infrastrukturellen Zwickmühle: Sie wollen die Rechenleistung moderner KI-Hardware nutzen, dürfen ihre sensiblen Daten aus regulatorischen oder sicherheitsbezogenen Gründen allerdings nicht auf Hyperscaler-Plattformen US-amerikanischer Unternehmen oder Anbieter anderen Drittstaaten verlagern. Dieser Konflikt verschärft sich durch die Tatsache, dass viele Colocation-Anbieter oder firmeninterne Rechenzentren mit der nötigen Leistungsdichte schlicht überfordert sind. Wo früher fünf bis zehn KW pro Rack ausreichten, werden heute 70 kW und teilweise deutlich mehr benötigt – kontinuierlich, redundant abgesichert und mit abgestimmter Kühlstrategie. Viele Bestandsinfrastrukturen sind hierfür weder physikalisch noch energetisch geeignet. Die Folge: Unternehmen, die KI-Lösungen auf eigener Infrastruktur betreiben möchten, finden keine passende Umgebung – oder müssen in überdimensionierte Umbauten investieren. noris network reagiert auf diese neue Nachfrage mit zwei differenzierten Infrastrukturmodellen, die beide auf ein Ziel hin konzipiert wurden: höchstmögliche Rechenleistung für sensible Daten – ohne Kompromisse bei Sicherheit, Skalierbarkeit oder Energieeffizienz.

Vorkonfigurierte Hochleistungs-Racks für kleinere Workloads

Für Kunden, die luftgekühlte Server nutzen und einzelne GPUs (z. B. RTX 6000 oder H100 in 1-HE-Systemen) in bestehenden Systemen verbauen, stellt noris network leistungsoptimierte Racks in seinen zertifizierten Rechenzentren bereit. Diese bieten nicht nur die erforderliche Stromversorgung und Redundanz, sondern auch die passende Kühllogik. Die gesamte Infrastruktur befindet sich in physisch gesicherten Zonen mit strengem Zutrittsmanagement, lückenloser Videoüberwachung, ISO-27001-Compliance und DSGVO-konformer Datenverarbeitung und eignet sich damit auch für öffentliche Auftraggeber oder KRITIS-nahe Institutionen.

GPU-optimierte Modulrechenzentren für große Workloads

Für größere Szenarien – etwa KI-Cluster mit mehreren wassergekühlten Racks nach Herstellervorgabe – bietet noris network sowohl bezugsfertige Colocation-Flächen als auch modulbasierte KI-Rechenzentren zur Bereitstellung auf dem Gelände des Kunden. Dabei handelt es sich um vorkonfigurierte, vollständig erschlossene IT-Einheiten mit Anschlüssen für Strom, Netzwerk und Wasserkühlung, die direkt beim Kunden vor Ort als mobile Edge-Lösung betrieben werden. Die Module sind auf die Aufnahme vollständiger Reference-Design-Systeme ausgelegt und garantieren durch ihre Hybridkühlarchitektur eine stabile Umgebung auch bei Dauerlast.

Der Kühlfaktor – warum ohne Hybridtechnologie nichts geht

Kühlung ist längst nicht mehr nur ein Betriebsdetail, sondern integraler Bestandteil jeder leistungsfähigen Rechenzentrumsarchitektur. Das gilt im Besonderen bei GPU-basierten KI-Workloads. noris network setzt deshalb auf eine bedarfsgerechte Hybridkühlung, die drei Technologien intelligent kombiniert: Die Kühlstrategie basiert auf einem hybriden Ansatz, der drei sich ergänzende Technologien vereint.

Erstens kommt Direct Free Cooling (DFC) zum Einsatz. Dabei wird kühle Außenluft direkt zur Temperaturregulierung genutzt. Dieses Verfahren ist besonders energieeffizient und entfaltet seine Vorteile vor allem in gemäßigten Klimazonen mit ausreichend niedrigen Außentemperaturen.

Zweitens setzt der Rechenzentrumsanbieter und IT-Dienstleister mit Hauptsitz in Nürnberg auf Chilled Water (CW), also auf Wasserkühlung mit Rückkühlern, die eine präzise und leistungsfähige Temperatursteuerung ermöglichen. Diese Technik ist vor allem bei der Integration von Reference-Design-Racks mit interner Flüssigkeitskühlung unverzichtbar.

Ergänzend nutzt der Anbieter Direct Expansion (DX) – ein System auf Basis von Verdunstungskälte, das in Spitzenlastsituationen oder bei hohen Außentemperaturen zusätzliche Kühlreserven bereitstellt. In Kombination sorgen diese drei Technologien für eine bedarfsgerechte, stabile und zugleich energieeffiziente Umgebung, selbst bei hochdichten KI-Workloads.

Diese Kombination erlaubt es, auch bei eng gepackten, hochleistungsfähigen Racks mit mehreren hundert GPU-Kernen eine stabile Betriebstemperatur sicherzustellen – und das energieeffizient, wartungsarm und regelkonform. Gleichzeitig reduziert die modulare Bauweise der Rechenzentrumsinfrastruktur den Planungs- und Genehmigungsaufwand erheblich. So entstehen Rechenzentren, die sich den Workloads anpassen und nicht umgekehrt.

Ob in luftgekühlten Einzelracks oder in wassergekühlten Modulen: Entscheidend ist, dass Technik und Sicherheitsarchitektur nicht nebeneinanderstehen, sondern ineinandergreifen. Dafür steht noris network mit seiner Kombination aus Hybridkühlung, RZ-Kompetenz und modularer Flexibilität.