Startup Tales | GemaTEG: la cleantech per l’efficienza energetica nei data center

Scopri come la tecnologia DaTEG di GemaTEG migliora le prestazioni dei microprocessori e riduce i consumi energetici con il localized cooling. 

Con l’obiettivo di trovare una soluzione per risolvere il problema del surriscaldamento dei microprocessori di nuova generazione nei data center e al conseguente decadimento delle prestazioni coniugando crescita e sostenibilità, una startup con sede principale negli USA (vicino a Seattle) e altre due operative in Italia e Svizzera ha sviluppato un sistema di raffreddamento innovativo che consente ai progettisti di chip nel settore dell’elaborazione a elevate prestazioni (HPC, High-Performance Computing), ai grandi service provider sul cloud (hyper-scaler), ai fornitori di data center e agli integratori di sistema di superare le limitazioni delle infrastrutture di Intelligenza Artificiale, aumentando la capacità di calcolo e riducendo contestualmente i consumi energetici.

Come funziona il sistema di raffreddamento dei microprocessori?

Attraverso dei dispositivi di dimensioni identiche a quelle dei chip (nuovi e preesistenti) ad alte prestazioni su cui vengono applicati. Grazie a una micropompa di calore in grado di assorbire il calore generato espellendolo all’esterno, si evita il surriscaldamento dei chip, facendoli lavorare a temperature che ne ottimizzano le performance e ne allungano la vita.

Una soluzione modulare ed integrata che, rispetto ai sistemi di raffreddamento tradizionali, attraverso l’approccio localized cooling monitora costantemente la temperatura di ogni singolo chip e la riduce solo quando i carichi di lavoro lo richiedono. Questo comporta benefici sia per le performance dei microprocessori che per l’ambiente in quanto ‘supera’ la necessità di raffreddare interamente gli spazi che li ospitano, evitando altresì ulteriori costi per acquistarne un numero maggiore e ottenere i medesimi risultati in una fase storica nella quale, complice la pandemia, si è ripresentata la “crisi dei semiconduttori”.

GemaTEG: la startup cleantech dietro la tecnologia DaTEG™ e la partnership con Leonardo

La startup cleantech in questione si chiama GemaTEG, co-fondata da Maurizio Miozza e Manfred Markevitch, e ha da poco annunciato una partnership con Leonardo che prevede l’impiego da parte dell’azienda aerospaziale e di difesa italiana della tecnologia ribattezzata DaTEG™, dapprima implementata nel data center di Leonardo a Chieti per poi essere applicata anche al supercomputer davinci-1

Le origini di GemaTEG: una visione di crescita e sostenibilità

Il percorso di Maurizio Miozza

GemaTEG è stata co-fondata da Maurizio Miozza (CCO della società) e da Manfred Markevitch (CEO) nel 2019 negli USA. Miozza, fisico astroparticellare perugino laureto a pieni voti all’Università degli Studi di Perugia, dopo esperienze nel mondo della ricerca iniziate al Cern di Ginevra (occupandosi non a caso del raffreddamento del silicio) e proseguite in Francia, Germania e Nuovo Messico, sul finire dello scorso millennio decide di rientrare in Italia e cambiare settore. Per quasi 21 anni Miozza lavora per un’azienda aerospaziale umbra occupandosi di business development, senza tuttavia tralasciare la sua vocazione ‘tecnica’. Un percorso nel quale l’azienda lo manda negli Stati Uniti, più precisamente a Seattle dove ha sede la Boeing.

L’esperienza di Manfred Marketvich

Manfred Markevitch, invece, dopo esperienze nel trading floor lavorando per le più grandi banche d’affari statunitensi sia a Wall Street sia nelle City londinese, spinto dal desiderio di espandere i propri orizzonti passa al mondo dell’industria occupandosi di investor relations per CNHI, il comparto industriale di FIAT, sotto la guida di Sergio Marchionne. Un’esperienza ovviamente impegnativa che dopo qualche anno porta Markevitch a privilegiare la famiglia e tornare negli USA (più precisamente a Seattle) dove conosce e collabora con Miozza.

La nascita di GemaTEG: dalla visione alla soluzione per i data center

“Dopo aver portato risultati importanti per l’azienda – ricorda il CCO della realtà CleanTech – ci siamo resi conto di come la chimica tra noi fosse talmente buona al punto da portarci a decidere di avviare una ‘nostra’ iniziativa imprenditoriale”. Così, partendo da un semplice pezzo di carta su cui era scritta la ‘visione’ di armonizzare crescita e sostenibilità, rimasta tuttora immutata, nasce nel 2019 a Bellevue (USA) GemaTEG.

“Un progetto per certi versi folle, alimentato dal desiderio di fare la differenza in mercati dove nessuno ci conosceva e con prodotti innovativi”, sottolinea Miozza. Stante l’indecisione sul ‘dove’ applicare la visione da cui è poi nata la startup, Markevitch “stabilì da subito rapporti con le principali realtà nel settore cloud di Seattle che ci hanno permesso di scoprire come nel 2019 uno dei problemi principali da risolvere nel futuro del settore fosse il surriscaldamento dei data center, principale fattore limitante per il cloud”, chiarisce il CCO di GemaTEG.

I primi passi di GemaTEG: dagli USA all’apertura di una sede in Umbria

A quel punto, per i co-founder di GemaTEG il tema fondamentale diventa capire come muoversi per non sviluppare una soluzione simile a quelle tradizionali e, spinti dalla volontà di mantenere fede alla propria visione, iniziano a organizzare una struttura di R&S trovandosi poi a dover decidere dove fare ricerca concretamente.

La scelta di Perugia per la Ricerca e lo Sviluppo della tecnologia di GemaTEG

La scelta ricade quindi sull’Italia e più precisamente su Perugia. Oltre all’aspetto economico le ragioni di questa scelta sono molteplici. “Per affrontare i problemi complessi del futuro sono necessari approcci innovativi che abbraccino l’integrazione. Il nostro paese predilige ancora la formazione generalista a quella specialistica. Da qui la scelta di selezionare i talenti in loco e sviluppare da subito rapporti stretti con le nostre eccellenze in materia di ricerca e sviluppo”, evidenzia Miozza.

Il network: un vantaggio strategico per GemaTEG

L’Umbria, poi, è stata una decisione quasi obbligata per costituire GemaTEG Italia a fine 2019. “Il motivo principale – chiarisce Miozza – risiede non solo nelle mie origini ma anche da considerazioni strategiche. Nel raggio di 30 km da GemaTEG Italia si trovano fornitori di grande professionalità e competenza, parte di una rete che ho sviluppato durante la mia precedente esperienza professionale, in grado di accelerare il processo di sviluppo e supportare la nostra sfida.”.

Inoltre, aggiunge il co-founder della startup, “ci auguriamo che realtà come la nostra possano aiutare lo sviluppo della Regione che patisce da tempo di una desertificazione industriale”. La sede umbra di Gemateg, infine, non si occupa esclusivamente di ricerca bensì anche della produzione in virtù del supporto ottenuto da Sviluppumbria grazie al bando SmartUp che ha fornito alla società risorse economiche per le attività di R&S, a cui si sono aggiunti gli incentivi ottenuti da Invitalia attraverso il programma Smart&Start nel 2020.

Collaborazioni con università italiane e supporto ai giovani talenti

Il CCO di GemaTEG sottolinea poi come uno dei concetti che caratterizzano gli Stati Uniti sia il give back, quindi “poiché in Italia non ci sono grandi opportunità per i giovani talenti, abbiamo voluto offrigliene attraverso l’apertura al mercato statunitense, leader nel settore, e con proficue collaborazioni con diverse università partendo dalla Bicocca di Milano e dal CNR di Lecco, seguite negli anni successivi dal Politecnico di Milano, dall’Università degli Studi di Perugia e da La Sapienza di Roma e con l’EPFL di Losanna”.

La diversità del team come valore aggiunto

 “Un aspetto entusiasmante di GemaTEG Italia – aggiunge il Fisico perugino – è la combinazione di giovani talenti che operano al fianco di figure con più esperienza. Ciò ha permesso di mettere in discussione lo status quo, rivoluzionando gli approcci convenzionali, proprio grazie all’energia e la volontà dei nostri giovani ricercatori”.

Cos’è e come funziona DaTEG™, la tecnologia di localized cooling per massimizzare l’efficienza energetica dei chip

Da queste premesse dopo quasi cinque anni di attività di R&D nel 2024 la startup lancia DaTEG™: una soluzione integrata e modulare per la gestione termica dei chip che consiste in un dispositivo con dimensioni comparabili a quelle dei microprocessori la cui temperatura è monitorata costantemente, nel quale scorre un liquido che assorbe il calore e lo espelle all’esterno.

In questo modo la temperatura dei processori scende a livelli non raggiungibili dalle soluzioni di raffreddamento più avanzate, garantendo così un miglioramento delle prestazioni dei microprocessori oltre a ridurre sensibilmente il dispendio energetico grazie all’approccio localized cooling.

“Una sorta di impianto di condizionamento miniaturizzato, realizzato con sistemi a stato solido e con tecnologie in parte preesistenti e, in parte, reinventate da noi - spiega Miozza -, che risolve un problema rilevante. Ad oggi, infatti, in un data center tutto viene raffreddato nella stessa maniera andando a condizionare anche spazi nei quali non è necessario, con conseguenti costi energetici e ambientali”.

DaTEG™: un sistema innovativo per affrontare le sfide delle infrastrutture IA

“Il fattore limitante per il futuro dell’infrastruttura AI – prosegue il CCO di GemaTEG – non è solamente la prestazione bensì l’efficienza energetica e, in quest’ottica DaTEG™ fa essenzialmente tre cose: mantiene il chip in condizioni ottimali in modo da massimizzare le prestazioni; definisce le strategie di gestione per l’intero cluster, in modo da prevenire colli di bottiglia ed eliminare gli sprechi; infine utilizza le risorse in modo da minimizzarne il costo. DaTEG™ è l’unica soluzione attualmente sul mercato in grado di armonizzare le esigenze dell’infrastruttura con quelle dell’IT”.

“Questo consente di aumentare la resa in termini di operazioni svolte dai supercalcolatori col minimo consumo energetico possibile: un approccio innovativo che combacia con la nostra visione, in quanto consente di spingere la crescita tenendo contemporaneamente sotto controllo la sostenibilità”, sottolinea Miozza.

La crescita di GemaTEG

Sin dagli albori, lo sviluppo del prototipo della tecnologia CleanTech ha catturato l’attenzione di investitori e grandi aziende tecnologiche che realizzano i chip di nuova generazione ad alto consumo energetico (oggi oltre 1000W) sui quali, a prescindere dalla tipologia (CPU, GPU e acceleratori), è possibile applicare DaTEG™.

Nell'intensa fase iniziale dedicata a R&S, la realtà innovativa italo-statunitense ha avviato diversi dialoghi con potenziali clienti tra cui Leonardo. Inoltre, l’impegno della società per la realizzazione di una tecnologia sostenibile ha permesso a GemaTEG di ottenere il riconoscimento Solar Impulse Foundation Efficient Solution Label assegnato dalla Solar Impulse Foundation diventandone membro, e nel 2023 GemaTEG ha vinto la Flywheel Investment Conference di Seattle (sponsorizzata anche da Microsoft)  beneficiando così di un investimento da 150 mila dollari quale premio per la sua soluzione innovativa e il relativo potenziale di crescita nel settore tecnologico.

Sempre nel 2023 la startup ha aperto una terza sede operativa a Losanna, patria d’origine di Markevitch, a seguito delle collaborazioni che GemaTEG ha avviato con centri particolarmente importanti come quella con l’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, di fatto l’alternativa europea al MIT) per individuare soluzioni innovative che ottimizzino i carichi di lavoro dei chip di nuova generazione per server cloud e AI, oltre all’adesione a EcoCloud: un consorzio di aziende e istituzioni di alto profilo che cercano di ottimizzare in modo sostenibile grandi ambienti di cloud computing e AI.

Il ruolo di Intesa Sanpaolo e Intesa Sanpaolo Innovation Center nei successi di GemaTEG

Nella prima parte della crescita di GemaTEG il Gruppo Intesa Sanpaolo ha rivestito un ruolo particolarmente importante. “Innanzitutto – ricorda Miozza – Intesa Sanpaolo ha creduto in noi quando DaTEG™ era poco più di un’idea supportandoci su tutti i fronti. Come Banca ci ha aiutati molto localmente, e attraverso la partecipazione ad Up2Stars 2022 nella categoria Digitale – Industria 4.0 ha contribuito a far diventare realtà la nostra business idea”.

L’ingresso nel programma di accelerazione Up2Stars di Intesa Sanpaolo e Innovation Center

L’ingresso nel programma di accelerazione di Intesa Sanpaolo realizzato in collaborazione con Intesa Sanpaolo Innovation Center e il supporto della piattaforma di innovazione Gellify, infatti, è stato particolarmente rilevante per la realtà CleanTech. “Sin dall’inizio – spiega il CCO di GemaTEG – abbiamo chiarito di non essere la tipica startup fondata da personale alle prime armi, con una bella idea ma senza le competenze sul come trasformarla in un’iniziativa imprenditoriale strutturata. La nostra necessità non era tanto il coaching, comunque utile, bensì l’accesso a un network che fornisse la visibilità necessaria ad accelerare l’adozione della soluzione”.

“La risposta ha superato ampiamente le nostre aspettative, e se oggi ci confrontiamo con Leonardo il merito va ad Up2Stars. Nel board che selezionava le realtà partecipanti, infatti, abbiamo conosciuto figure di rilievo che ci hanno introdotto in Leonardo, stabilendo così il primo passo verso il traguardo annunciato lo scorso settembre. Di Up2Stars – prosegue Miozza – mi preme sottolineare due aspetti. Da un lato la flessibilità che ci ha permesso di avere ciò di cui avevamo bisogno; dall’altro un network importante che, ribadisco, ci ha indirizzati esattamente: un fattore che non ha prezzo”.

Elite Lounge di Intesa Sanpaolo e il ruolo del Business Development di Intesa Sanpaolo Innovation Center per GemaTEG

Dopo Up2Stars, GemaTEG è stata protagonista anche nella Elite Lounge di Intesa Sanpaolo organizzata in collaborazione con Elite: ecosistema di Euronext che aiuta startup e PMI a crescere e strutturarsi attraverso un set di servizi a supporto del business. Inoltre GemaTEG Italia fa parte del portafoglio di Business Development di Intesa Sanpaolo Innovation Center – servizio che supporta startup e PMI innovative nella ricerca di partner commerciali e investitori interessati alle innovazioni proposte.

Ambizioni e progetti per il futuro a breve-medio termine

Dopo due anni di interlocuzioni che hanno portato alla prima fase della collaborazione con Leonardo, guardando al futuro gli obiettivi della realtà CleanTech sono già definiti. Come spiega Miozza, infatti, “in Europa la partnership con Leonardo è stata ben comunicata. Per il resto, stiamo lavorando con i più importanti super calcolatori negli Stati Uniti che sono appannaggio del Governo, e speriamo di poter fare a breve un annuncio su quel fronte visti i riscontri positivi. Un discorso che si ripropone anche in Brasile, al pari di altre realtà del Nord Europa”.

“Non ci aspettavamo di partire con collaborazioni con i ‘primi della classe’– prosegue il CCO di GemaTEG – ed ora, con la consapevolezza della visibilità e della responsabilità che ne segue, affrontiamo la sfida strutturandoci da subito per far fronte a clienti così esigenti. Fondamentale nella fase dello sviluppo è stato coinvolgere technical advisors di altissimo livello, con esperienze pluridecennali. La loro guida ci ha permesso non solo la validazione interna ma la messa a punta di una struttura organizzativa snella in grado di far fronte alle sfide del futuro. Siamo infatti ben consapevoli di essere entrati in una corsa avvincente che richiede miglioramento e sviluppo continuo”.

Obiettivi per il 2025: nuovi impianti pilota e soluzioni personalizzate

L’intenzione di GemaTEG per il 2025 “è espandere gli impianti pilota su clienti e piattaforme all’avanguardia, tenendo in considerazione le esigenze specifiche. Il nostro approccio prevede di declinare la tecnologia sugli specifici fabbisogni dei clienti. Al tempo stesso stiamo già lavorando alle soluzioni dei chip che vedranno la luce tra due anni”, conclude Miozza.