Centros de datos por dentro: así funcionan las “fábricas” que hacen posible la Inteligencia Artificial

La expansión de los centros de datos para impulsar el desarrollo de la Inteligencia Artificial (IA) hace que cada vez más personas se pregunten: ¿qué hay exactamente en un centro de datos?

AFP tuvo la oportunidad de conocer uno por dentro y ver qué hay allí.

Depósito de hormigón

Los centros de datos son la infraestructura física que hace posible la vida digital, pero la mayoría de las personas nunca han visto uno de cerca ni entienden cómo funcionan.

Según Cloudscene, un directorio de centros de datos, hay aproximadamente 12,000 data centers en todo el mundo, alrededor de la mitad en Estados Unidos.

Básicamente, se trata de un galpón de hormigón con miles de servidores informáticos que funcionan en tándem.

Las instalaciones tradicionales tienen una o dos plantas divididas en amplias salas, aunque las más nuevas son más altas. Un data center puede dar servicio a una sola empresa o ser compartida por varios clientes.

Los servidores se encuentran en racks estandarizados de 48 centímetros, que son básicamente armarios metálicos alineados en filas.

Un centro de datos grande puede albergar decenas de miles de servidores que funcionan simultáneamente, lo que genera mucho calor y consume una cantidad significativa de energía, tanto para la alimentación como para la refrigeración.

Los equipos de red de alta velocidad (conmutadores, enrutadores y cables de fibra óptica) conectan todo y mueven terabytes de datos por segundo.

Estar cerca

Tener un centro de datos cerca de los usuarios finales mejora la velocidad, lo que es fundamental para actividades como el comercio y los juegos.

La ciudad de Ashburn, en Virginia, que cuenta con la mayor concentración de centros de datos del mundo, se encuentra a unos 50 kilómetros de la capital, Washington.

Sin embargo, construir en zonas densamente pobladas es más caro y se enfrenta en algunos casos a la resistencia local.

Por eso, las empresas recurren cada vez más a ubicaciones rurales, donde la tierra es más barata y la regulación urbanística menos restrictiva.

Pero la distancia aumenta los tiempos de carga, ese breve retraso cuando se carga una página o se actualiza un feed.

Mucho calor

Dentro de estos edificios tipo búnker, un solo rack de servidores genera tanto calor como varios hornos domésticos funcionando sin parar. La refrigeración consume aproximadamente el 40% de la energía total de un centro de datos.

Los procesadores más avanzados, las GPU (unidades de procesamiento gráfico) que se utilizan para la IA, pueden alcanzar temperaturas superiores a los 90° C, lo que pone en peligro el rendimiento y puede provocar daños permanentes durante un funcionamiento prolongado. También son mucho más pesados que los chips de menor rendimiento.

Las instalaciones tradicionales utilizan aires acondicionados para salas de ordenadores con salida de calor por conductos de ventilación instalados en los techos, pero esto no es adecuado para las GPU, que utilizan principalmente agua para su refrigeración.

Los edificios más modernos están empezando a implementar la llamada "refrigeración libre", que utiliza el aire exterior cuando las temperaturas lo permiten, y diferentes opciones basadas en el agua: sistemas de refrigeración líquida que bombean refrigerante directamente a los componentes o refrigeración por evaporación que funciona como la transpiración en la piel.

Hoy, todavía se necesitan grandes cantidades de agua para la refrigeración directa e indirecta de los centros de datos. En 2014, los centros de datos de Estados Unidos utilizaron 21,200 millones de litros de agua, y esa cifra aumentó a 66,000 millones de litros en 2023, según estimaciones federales.

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Foto: AFP

¿Y la energía?

El suministro eléctrico es fundamental para un centro de datos.

Los grandes gigantes tecnológicos, inmersos en la carrera de la IA, han gastado decenas de miles de millones de dólares en solo unos meses para construir estructuras adecuadas para las GPU.

Los operadores dependen de la red eléctrica existente, pero cada vez más buscan asegurar sus propios recursos para mayor seguridad y para limitar los aumentos de tarifas a los usuarios.

En ocasiones, se instalan paneles solares o turbinas de gas, y muchos también esperan la llegada de los primeros reactores modulares pequeños (SMR), una tecnología de energía nuclear en desarrollo.

La mayoría de los centros de datos deben funcionar las 24 horas del día y todos los sistemas indispensables cuentan con respaldo en caso de cortes de energía. Esto puede lograrse mediante grandes bancos de baterías o generadores diésel.

Las instalaciones más avanzadas garantizan el suministro eléctrico el 99,995% del tiempo.