La inteligencia artificial (IA) tiene el potencial de aumentar la eficiencia y la innovación en todos los ámbitos, además de impulsar el crecimiento económico. Según McKinsey & Company, la IA generativa por sí sola podría aportar el equivalente a 4,4 billones de dólares anuales a la economía mundial, incluyendo hasta 100.000 millones de dólares en el sector de las telecomunicaciones, 130.000 millones en medios de comunicación y 460.000 millones en tecnología.

Y no se trata solo de dinero. La IA está contribuyendo a lograr grandes avances, impactando positivamente en áreas como la atención médica y el cambio climático, y desarrollando soluciones innovadoras para combatir el cambio climático global.

Sin embargo, para aprovechar la promesa de la IA se necesitará un ecosistema completo que la respalde. La arquitectura del centro de datos y la infraestructura digital crítica que la sustenta deberán experimentar una transformación profunda para satisfacer las demandas de las cargas de trabajo de la IA.

La infraestructura digital crítica que posibilita la IA

Las tendencias actuales sugieren que el 19 por ciento del uso de energía en los centros de datos estará asociado con IA para 2028. Pero, ¿Qué significa esto para los centros de datos, especialmente en lo que respecta a la arquitectura, el uso de energía y la refrigeración?

El auge meteórico de la IA ya está transformando la arquitectura de TI y la infraestructura digital crítica de los centros de datos. Pero lo que se está experimentando ahora es solo la punta del iceberg; el peso del rack, la alimentación del centro de datos y la refrigeración están evolucionando.

La IA puede extraer datos y liberar su valor oculto. Pero esto también significa que las empresas deben estar preparadas para los profundos cambios en la infraestructura necesarios para respaldarla. La revolución de la IA conllevará una revolución en el funcionamiento de los centros de datos. Por lo tanto, si bien la mayoría de las personas se centran en los beneficios económicos de la IA, obtenerlos requerirá predecir, comprender y resolver los nuevos desafíos de infraestructura.

La eficiencia energética es crucial. Pero no será una solución milagrosa.

Uno de los elementos clave para hacer posible la IA son los microprocesadores.

Los chips utilizados para entrenar modelos de IA, es decir, aquellos que se utilizan para enseñar un modelo de IA exponiéndolo a datos para que pueda hacer inferencias precisas, requieren una cantidad significativa de energía y generan una cantidad correspondiente de calor.

Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) son el chip elegido actualmente para ejecutar cargas de trabajo de IA, y el uso de GPU en lugar de unidades centrales de procesamiento (CPU) para ejecutar cargas de trabajo de cómputo paralelas es 100 veces más eficiente en términos de consumo de energía por unidad de cómputo.

Sin embargo, los requisitos de cómputo seguirán aumentando exponencialmente, superando con creces cualquier aumento en la eficiencia del chip. Por lo tanto, si bien las GPU producirán mucho más cómputo con la misma cantidad de energía utilizada, las exigencias de la IA implican que la cantidad total de energía utilizada seguirá aumentando.

Dándole sentido al futuro

Para muchas aplicaciones, la promesa de la IA justifica el aumento de la potencia de entrada. Las nuevas funcionalidades probablemente exigirán modelos de IA aún más grandes para realizar tareas como realizar trabajos de varios pasos, en lugar de simplemente responder a indicaciones o determinar qué respuesta algorítmica se ajusta mejor a las necesidades del usuario.

Dados los numerosos factores que parecen impulsar tanto la demanda de IA como el uso de modelos más grandes, es difícil prever cómo las mejoras en la eficiencia operativa de chips o modelos compensarán los numerosos avances en IA que requieren un uso intensivo de recursos computacionales. El futuro podría ser más eficiente, pero se espera que la capacidad de carga de TI aumente a pesar de las mejoras en la eficiencia.

Tendencias a tener en cuenta

Tecnologías innovadoras de energía y refrigeración: Los operadores de centros de datos pueden prolongar la vida útil de su infraestructura existente implementando soluciones de energía y refrigeración de alta eficiencia, a la vez que planifican futuras expansiones impulsadas por IA. Esto implica invertir en sistemas escalables y modulares que se adapten a la evolución de las cargas de trabajo de IA.

Cambios en la capacidad de producción: prepárese para un mundo donde la capacidad de producción crece. Las cargas de rack, las unidades de distribución de energía (PDU), los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), los cuadros de distribución y las unidades de distribución de refrigerante (CDU) aumentarán su capacidad, lo que tendrá un efecto dominó en toda la infraestructura.

Cambios en la escala general: las instalaciones serán más grandes. Los bloques de 3 MW de hoy serán los bloques de 20 MW de mañana, ya que los racks de servidores tradicionales que operan a 10-15 kW están siendo reemplazados por racks de alta densidad que suelen superar los 50 kW, e incluso, en algunos casos, los 300 kW.

La búsqueda de energía siempre activa: un mayor tamaño también implica mayor potencia y calor. Más calor significa que la refrigeración híbrida y líquida son el futuro. Dado que las GPU del futuro deben refrigerarse continuamente, la energía siempre activa es fundamental para proporcionar energía de respaldo a los sistemas de refrigeración críticos que las sustentan.

IA significa perfiles de carga no convencionales: la IA está asociada con cargas de energía que pueden pasar de un 10 por ciento de inactividad a una sobrecarga del 15 por ciento en un instante.

Actualización y mejoras de la infraestructura: si una nueva construcción no es una opción, los operadores de centros de datos deberán determinar la mejor forma de modernizar sus operaciones existentes para satisfacer de manera rápida y económica las demandas mencionadas anteriormente.

Se avecinan cambios importantes en la arquitectura, la energía y la refrigeración

Si bien nadie puede estar realmente seguro acerca del futuro exacto de la arquitectura de TI, observar los impulsores básicos del cambio es la mejor manera de determinar cómo será ese futuro.

El aumento en la densidad de racks, impulsado por la actual ola de IA, no será un fenómeno pasajero. Para satisfacer la creciente demanda de IA, se prevé que la arquitectura de racks aumente de los 30 kW a densidades de 300-600 kW a corto plazo, y posiblemente a 1 MW o más para 2030.

La situación está cambiando más rápido que en cualquier otro momento de los últimos 30 años. Es fundamental estar preparado para los cambios que ya están ocurriendo y colaborar con los líderes del sector para desarrollar una estrategia para futuras implementaciones. Si bien puede existir incertidumbre sobre la velocidad de evolución de la arquitectura de rack, especialmente a largo plazo, no cabe duda de que los cambios en la arquitectura requerirán nuevos enfoques de refrigeración.

Sin embargo, el enorme crecimiento en el consumo de energía significará que diversas formas de refrigeración híbrida y líquida serán el futuro. La refrigeración líquida es significativamente más eficiente que la refrigeración por aire, y esta eficiencia es fundamental para el desarrollo de la infraestructura necesaria para la IA. Para finales de la década, es probable que los centros de datos dependan principalmente de la refrigeración líquida del chip, la inmersión autónoma y la refrigeración por aire para las cargas de calor residual.

La refrigeración no es la única preocupación. Los centros de datos del futuro también deberán ser lo suficientemente flexibles como para gestionar cargas de pulso, o cargas periódicas con alta entrada de potencia en muy poco tiempo. Se sabe que los clústeres de entrenamiento de IA presentan picos de corriente eléctrica de corta duración durante ciertos ciclos de cómputo, por lo que las provisiones por sobrecarga serán imprescindibles.

Si bien es difícil señalar con exactitud todos los hitos tecnológicos que se producirán en esta década y en adelante, las pinceladas generales del futuro cada vez son más claras.

Las densidades de rack aumentarán, los métodos de refrigeración y la gestión deberán evolucionar, y la gestión de la energía y la carga se están convirtiendo rápidamente en desafíos importantes.

Ahora necesitamos aplicar lo que sabemos para informar el desarrollo de productos y soluciones que resolverán las necesidades de los centros de datos tanto de hoy como de mañana.

Invertir en sistemas escalables y modulares que se adapten a la evolución de las cargas de trabajo de IA es la opción más sensata. La modularidad permite una respuesta más ágil a las necesidades cambiantes. En lugar de planificar un crecimiento imprevisto, las organizaciones pueden desarrollar capacidad para adaptarse a las necesidades.

_{Este artículo de opinión ha sido traducido y editado al español por Gabriel Carrillo M-Feduchi}