Por Peter Huang, Presidente Global de Gestión Térmica para Centros de Datos de bp Castrol. Peter gestiona el negocio comercial global de Gestión Térmica de Castrol para aplicaciones en centros de datos, almacenamiento de energía y otras áreas. El equipo de Gestión Térmica de Castrol se dedica a la ingeniería, desarrollo y ejecución conjunta de proyectos con socios clave a nivel mundial.

En consonancia con el aumento del uso de la IA y la demanda global de centros de datos, a principios de este año, el Primer Ministro del Reino Unido anunció planes para desarrollar docenas de centros de datos para apoyar las "Zonas de Crecimiento de la IA" en todo el país. Si bien esta expansión representa una gran oportunidad para la economía británica, existen numerosos obstáculos que deben superarse durante el desarrollo de centros de datos en el Reino Unido, desde políticas hasta cuestiones de planificación, para garantizar que cumplan su promesa. Quizás el mayor desafío sea la necesidad de garantizar que la infraestructura de los centros de datos pueda satisfacer las demandas de la IA y las tecnologías de última generación.

La IA requiere una cantidad considerable de potencia de procesamiento, lo que, a su vez, genera mucho calor, que los métodos tradicionales de refrigeración por aire no pueden controlar. Cuando un centro de datos se sobrecalienta, falla. Entonces, ¿qué tecnologías deben adoptarse para que el Reino Unido aproveche al máximo la IA y la expansión planificada del centro de datos?

Desafíos en el desarrollo de centros de datos

La creciente demanda de infraestructura digital, impulsada por el auge de la IA, ha intensificado la competencia por terrenos adecuados para construir centros de datos. Esta escasez (especialmente en Londres), sumada al aumento de los costos de construcción y operación, dificulta el establecimiento de centros de datos de la manera más eficiente y rentable. De igual manera, una dependencia excesiva de clústeres tecnológicos consolidados (como el oeste de Londres) puede aumentar la escasez de recursos y la vulnerabilidad a cortes de energía y tiempos de inactividad. Dado que los marcos normativos del Reino Unido en torno a los centros de datos aún están en evolución, se están debatiendo temas de seguridad, consumo energético y necesidades regulatorias específicas.

En los últimos años, el consumo energético de los centros de datos ha aumentado y seguirá haciéndolo. Las tecnologías avanzadas de IA y las cargas de trabajo de alta densidad exigen una potencia de procesamiento considerablemente mayor, superando los límites de los sistemas de refrigeración tradicionales.

La densidad de potencia promedio de los racks en los centros de datos se ha más que duplicado en tan solo dos años, pasando de 8 kW a 17 kW por rack. Se prevé que esta cifra alcance los 30 kW para 2027, dado el aumento de las cargas de trabajo de IA. Los centros de datos típicos pueden tener entre cientos y miles de racks, y los métodos tradicionales de refrigeración por aire suelen tener dificultades para gestionar térmicamente cualquier potencia superior a 50 kW por rack. Muchos centros de datos tienen actualmente densidades de potencia de rack superiores a este nivel, lo que sugiere que los sistemas de refrigeración por aire pronto dejarán de ser eficaces.

De igual manera, los métodos tradicionales exigen un alto consumo de energía para mantener los chips de IA funcionando a temperaturas óptimas. Dado el alto consumo energético de la refrigeración por aire y su improbabilidad de satisfacer las demandas de refrigeración, la industria de los centros de datos se encuentra en una coyuntura crítica: ¿reducir las capacidades de las tecnologías de IA al no integrar una gestión térmica eficaz o invertir en un enfoque de refrigeración más eficaz y con visión de futuro?

La transición a la refrigeración líquida

En respuesta a este enfoque de refrigeración de alto consumo energético y bajo impacto, los centros de datos han comenzado a utilizar tecnologías de refrigeración líquida, un enfoque más eficiente de gestión térmica que resulta eficaz para refrigerar servidores de alta densidad. Tanto la refrigeración por inmersión como la refrigeración directa al chip son tipos de tecnologías de refrigeración líquida que se utilizan en los centros de datos para dirigir el calor directamente a su origen, lo que mejora drásticamente la eficiencia y permite a los centros de datos gestionar densidades de computación mucho mayores.

La refrigeración por inmersión sumerge servidores completos en un líquido no conductor, mientras que la refrigeración directa al chip suministra líquido, ya sea agua o un refrigerante especializado, directamente a componentes específicos con alta temperatura mediante disipadores de calor o placas frías especializadas. Al mantener los chips de IA funcionando a temperaturas óptimas, la refrigeración líquida busca reducir el tiempo de inactividad, maximizar la eficiencia operativa y preparar el sector de los centros de datos para el futuro, a fin de afrontar el aumento de la potencia de procesamiento de IA. Una encuesta reciente, detallada en el Informe de Punto de Inmersión de Castrol, indicó que casi tres cuartas partes de los responsables de centros de datos creen que la refrigeración por inmersión es la única solución para satisfacer la creciente demanda de potencia de procesamiento.

La revolución no puede esperar

Las capacidades de innovación e investigación y desarrollo (I+D) serán esenciales para que las empresas de centros de datos mantengan una ventaja competitiva y sigan el ritmo del crecimiento de la IA, pero pueden representar una inversión significativa.

El centro de investigación de refrigeración líquida de Castrol en Pangbourne se encuentra a la vanguardia en la resolución de desafíos críticos de gestión del calor en informática, consolidando la posición del Reino Unido como centro de innovación tecnológica. Una reciente inversión de 50 millones de libras (67,9 millones de dólares) en Pangbourne está contribuyendo al desarrollo de nuevos fluidos de inmersión. Esta instalación tiene el potencial de brindar a las empresas de centros de datos acceso a amplias instalaciones de prueba que podrían reducir el riesgo de sus innovaciones más recientes.

A su vez, estas empresas podrían comprender más claramente cómo funcionan los diferentes métodos de enfriamiento con hardware y sistemas estándar de la industria, sin tener que invertir mucho en infraestructura.

La expansión de los centros de datos del Reino Unido no es solo un proyecto de escalado, sino un replanteamiento de lo que deben ser los centros de datos y las infraestructuras de refrigeración asociadas. La refrigeración líquida ofrece una forma de adaptarse a los importantes cambios en la demanda derivados de la expansión de la IA.

Quienes no se adapten a la necesidad de métodos de refrigeración más eficientes se quedarán atrás, con sus instalaciones obsoletas a medida que la potencia informática siga creciendo. Al adoptar tecnologías de refrigeración líquida en sus flujos de trabajo lo antes posible, los centros de datos pueden garantizar su máximo potencial y prepararse para el futuro, garantizando una IA eficiente y fiable.