Por qué el diseño inteligente es la clave para impulsar los centros de datos de IA a gran escala

La demanda mundial de centros de datos está en su punto más alto, gracias al rápido crecimiento de la inteligencia artificial. Según las investigaciones, se estima que para 2027, la IA consumirá más energía al año que algunos países pequeños. Esta demanda explosiva de energía ejerce una presión enorme no solo sobre las empresas tecnológicas que implementan la IA, sino también sobre las empresas de servicios públicos responsables de suministrar energía y conectar los centros de datos.

En la raíz de este desafío se encuentra una solución que a menudo se pasa por alto: el diseño.

En muchos sentidos, el diseño puede obstaculizar o facilitar el desarrollo de los centros de datos, preparándolos para prosperar o fracasar. Un proceso de diseño inteligente determina si un centro de datos de IA puede ponerse en marcha rápidamente, funcionar de manera eficiente y escalar de forma sostenible. Puede mejorar la eficiencia del centro de datos, la velocidad de comercialización y el uso de la energía. Un diseño con visión de futuro permite a las organizaciones navegar por la complejidad de la infraestructura, minimizar los costes energéticos y satisfacer las crecientes demandas informáticas sin romper la red.

Diseño para la complejidad y la velocidad

Los centros de datos de IA son mucho más complejos que sus homólogos tradicionales. Una de las primeras y más importantes decisiones, la de alimentar la instalación con una fuente fiable, ya está plagada de dificultades. Antes de empezar a construir, los equipos deben resolver miles de variables: disponibilidad de infraestructura eléctrica, adquisición de piezas, limitaciones geográficas, permisos, modelos de consumo energético y requisitos de refrigeración.

Si estas variables no se abordan en la fase inicial del diseño, el resultado es costoso: retrasos en la construcción, diseños ineficientes y déficits de energía que pueden poner en peligro los plazos y la viabilidad operativa a largo plazo. Los errores en la fase de diseño pueden provocar una ralentización de la implementación y una mayor agitación económica.

Satisfacer las demandas energéticas de la IA

A diferencia de los centros de datos tradicionales, los centros de datos de IA están sujetos a fluctuaciones de energía intensas e impredecibles. Los clústeres de unidades de procesamiento gráfico (GPU), que son los motores computacionales que impulsan la IA, consumen cantidades masivas de electricidad de forma intermitente. A menudo funcionan simultáneamente, lo que requiere un fuerte aumento de la energía. Estos «picos de energía» someten a tensión toda la infraestructura: las PDU, los transformadores, los interruptores y los sistemas de refrigeración que los acompañan deben absorber y responder a cargas repentinas y pesadas.

Diseñar teniendo en cuenta esta volatilidad es fundamental para mantener la eficacia de la IA, así como para proteger las redes eléctricas. La infraestructura eléctrica tradicional, construida para cargas constantes y moderadas, no puede soportar las demandas energéticas de los modelos de IA. Las necesidades energéticas impredecibles y variables de la IA solo pueden satisfacerse mediante un diseño que aborde eficazmente la estabilidad y la tensión de la red.

Hay que tener en cuenta las subestaciones, ya que muchas de las subestaciones de red existentes no pueden soportar la escala de potencia propuesta para estos centros de datos. Los transformadores, que suelen estar diseñados para cargas constantes, deben reconfigurarse para adaptarse a los picos de potencia instantáneos. Las consideraciones de diseño deben abordar estos puntos débiles mediante la integración de sistemas de equilibrio de carga, suministro de energía adaptable y supervisión en tiempo real que ajuste la salida y la refrigeración en función de la demanda.

El diseño proactivo permite la resiliencia de la red

El diseño inteligente va más allá del simple suministro de energía; da prioridad a la incorporación de la resiliencia. Las cargas de trabajo de la IA no siguen una curva predecible. Esto significa que los centros de datos deben ser capaces de responder a los picos de demanda en tiempo real sin poner en peligro la estabilidad de la red. Sin una infraestructura diseñada específicamente para una alta variabilidad, estos sistemas corren el riesgo de fallar o de ver reducido su rendimiento.

Igualmente importante es que el diseño tenga en cuenta la redundancia y la capacidad. Los centros de datos de IA no pueden permitirse perder energía. Eso significa que cada decisión de diseño debe tener en cuenta múltiples vías de alimentación superpuestas, lo que garantiza un tiempo de actividad continuo incluso cuando algo sale mal. El diseño proactivo puede lograr la eficacia en el uso de la energía (PUE), lo que puede reducir los costes operativos y apoyar los objetivos de sostenibilidad.

Los retrasos en la conexión plantean otro reto. La demanda de electricidad de los centros de IA es tan alta que corre el riesgo de desestabilizar el suministro regional. Este problema se agrava cuando las instalaciones están mal diseñadas. Los esfuerzos de diseño deben equilibrar la energía entre múltiples ubicaciones para evitar sobrecargas y gestionar eficazmente la demanda. Mantener una energía fiable y redundante es más difícil cuando las cargas fluctúan de forma impredecible. El equilibrio de la carga en todo el país, o incluso a nivel mundial, es fundamental para evitar sobrecargas locales o apagones. El consumo debe aumentar rápidamente, lo que requiere conexiones y subestaciones adecuadas para satisfacer la demanda y las tasas de aumento necesarias. El diseño desempeña un papel fundamental en la planificación y la adaptación a esta necesidad única.

Consideraciones normativas y de permisos

Más allá del diseño físico, la obtención de permisos sigue siendo una tarea ardua. Los centros de datos de IA se enfrentan a un escrutinio mucho mayor y a más obstáculos normativos que los centros de datos tradicionales. Las normativas medioambientales, la oposición local y los problemas de capacidad de la red eléctrica plantean retos que deben abordarse en la fase de diseño para evitar costosos retrasos en el desarrollo del proyecto.

El diseño puede simplificar o complicar la obtención de permisos. Una documentación deficiente, especificaciones de componentes poco claras y diseños inflexibles ralentizan el proceso. Por el contrario, un diseño adaptable y basado en estándares puede acelerarlo significativamente.

El diseño de cualquier red de distribución es complicado y tiene muchos matices, y esto se ve agravado por los requisitos para dar soporte a los centros de datos de IA. Los métodos de diseño tradicionales se basan en procesos manuales, que son una fuente de costosos errores y retrasos en los proyectos. Los errores en el recuento de piezas, los cálculos incorrectos de la resistencia o el equilibrio de carga y los retrasos en la validación de las especificaciones crean cuellos de botella que prolongan el ciclo de vida de un proyecto.

Satisfacer las necesidades de la infraestructura de IA requiere un proceso de diseño que no solo aborde los matices críticos y la flexibilidad futura, sino que también haga avanzar estos centros de datos para seguir el ritmo de la rápida adopción de la tecnología. Sin un diseño inteligente, se frustra el logro de la escala y el rápido despliegue de los centros de datos de IA.

(datacenterdynamics.com)

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