La inteligencia artificial (IA) está en el centro de una revolución tecnológica que promete cambiar la manera en que trabajamos, vivimos y entendemos el mundo. Sin embargo, detrás del espectacular avance de modelos que aprenden, predicen y crean con una velocidad impresionante, hay un problema menos visible, pero crítico: la refrigeración de los sistemas que hacen posible todo esto. Este desafío técnico, que parece un detalle menor, tiene enormes implicaciones económicas, tecnológicas y medioambientales.

Para entender el problema, imaginemos un ordenador normal, como el que cualquiera podría tener en casa. Cuando se usa para tareas exigentes, como jugar a videojuegos o editar vídeos, este se calienta, porque los chips que realizan los cálculos generan calor mientras trabajan. Ahora, multipliquemos esa demanda por miles, incluso millones, y estaremos cerca de imaginar lo que sucede en un centro de datos. Un centro de datos es un edificio lleno de miles de ordenadores que procesan los algoritmos de IA, y generan una cantidad de calor tan alta que, si no se controla, puede dañar los equipos.

El sistema de refrigeración puede consumir hasta un 40% de la energía total de un centro de datos

Actualmente, la mayoría de los centros de datos usan sistemas de refrigeración por aire. Esto significa que grandes ventiladores empujan aire frío para disipar el calor. Aunque este método funciona, no es el más eficiente. Los ventiladores necesitan mucha energía para mover el aire, y cuanto más potentes son los chips, más calor generan, lo que obliga a usar sistemas más grandes y costosos. Según los cálculos actuales, el sistema de refrigeración puede consumir hasta un 40% de la energía total de un centro de datos.

Refrigeración líquida: el presente y el futuro inmediato

Aquí entra en juego la refrigeración líquida, una tecnología que, en lugar de usar aire, utiliza líquidos como el agua o refrigerantes especiales para absorber el calor. Estos son mejores que el aire a la hora de transportar calor; de hecho, pueden ser hasta 1.000 veces más eficientes. En un sistema de refrigeración líquida, este circula a través de tubos que están en contacto directo con los chips, absorbiendo el calor y transportándolo fuera del sistema.

Algunos centros de datos adoptaron esta tecnología porque tiene varias ventajas. Por un lado, reduce el consumo energético total. Si bien la instalación inicial de un sistema de refrigeración líquida es más cara, el ahorro compensa esa inversión. Para dar un ejemplo concreto, un sistema de refrigeración líquida reduce el consumo energético de un centro de datos en un 30% en comparación con la de aire. Esto implica un impacto medioambiental menor, un punto clave en un mundo donde la sostenibilidad es una prioridad global.

El impacto de Blackwell y los futuros desafíos

Nvidia, uno de los principales fabricantes de chips para IA, desarrolla su próxima generación de chips, conocida como arquitectura Blackwell. Estos serán aún más potentes que los actuales, capaces de realizar cálculos más rápidos y complejos. Sin embargo, esto implica un nuevo problema: la generación de calor será mayor.

Se estima que un solo chip Blackwell genera hasta un 20% más de calor que su predecesor. Esto significa que los centros de datos que utilicen estos chips necesitarán sistemas de refrigeración aún más avanzados. Muchos en la industria ven esto como un punto de inflexión que acelerará la adopción de la refrigeración líquida, ya que la refrigeración por aire simplemente no será capaz de manejar estas nuevas demandas térmicas de manera eficiente.

Nuevas ideas para la refrigeración

A pesar de los avances actuales, todavía hay espacio para innovar. Una posibilidad es el uso de materiales de cambio de fase. Estos materiales, como el agua, cambian de estado (de sólido a líquido, o de líquido a gas) cuando absorben calor. Por ejemplo, al derretirse, un material de cambio de fase puede absorber grandes cantidades de calor, lo que lo convierte en una solución potencial para los chips más calientes. Imaginemos un sistema donde estos materiales se integren directamente en los chips: absorben el calor generado y lo disipan sin necesidad de ventiladores o líquidos adicionales.

La refrigeración líquida reduce el consumo energético de un centro de datos un 30% en comparación con la de aire, pero aun hay espacio para innovar

Otra idea prometedora es aprovechar el calor residual. En lugar de desperdiciarlo, este calor podría usarse para alimentar otros sistemas, como calentar oficinas cercanas o incluso generar electricidad mediante turbinas térmicas. También se exploran tecnologías como la nanotecnología, que permitiría crear recubrimientos ultrafinos en los chips para dirigir el calor hacia zonas donde pueda eliminarse más fácilmente.

Por último, los centros de datos podrían rediseñarse para incorporar sistemas de refrigeración pasiva. Esto significa construirlos en lugares donde las condiciones climáticas sean naturalmente frías, como Islandia o Finlandia, y aprovechar las corrientes de aire naturales para reducir la necesidad de sistemas mecánicos.

¿Quién gana y quién pierde?

La transición hacia tecnologías de refrigeración más avanzadas tiene ganadores y perdedores claros. Por un lado, las empresas que fabrican equipos de refrigeración líquida, como Asetek o CoolIT Systems, están bien posicionadas para beneficiarse de esta tendencia. También lo están los proveedores de materiales avanzados, como los que desarrollan materiales de cambio de fase o nanotecnología aplicada a la refrigeración. Además, las empresas de centros de datos que adopten estas tecnologías reducirán sus costes operativos y ganarán una ventaja competitiva.

Por otro lado, los fabricantes de sistemas de refrigeración por aire tradicionales, como Vertiv, enfrentarán una disminución en la demanda si no se adaptan a tiempo. Lo mismo ocurre con las compañías eléctricas, que dependen de los altos consumos de energía de los centros de datos: si la refrigeración líquida reduce el consumo total, estas empresas verán menores ingresos en el sector.

La carrera por enfriar el futuro de la IA no solo es un desafío técnico, sino también una oportunidad económica y tecnológica

En términos más generales, los países que lideren la adopción de estas tecnologías también se beneficiarán económicamente, atrayendo inversiones en centros de datos más eficientes y sostenibles. Al mismo tiempo, los países que dependan de tecnologías más antiguas quedarán rezagados, enfrentando mayores costes y un impacto medioambiental más significativo.

Una solución sostenible y económica

Contrario a lo que muchos piensan, las demandas crecientes de refrigeración en los sistemas de IA no necesariamente implican un aumento en el consumo energético. De hecho, la transición hacia tecnologías más eficientes, como la refrigeración líquida, reducirá el consumo total, haciendo que la IA sea más sostenible tanto económica como medioambientalmente. La carrera por enfriar el futuro de la IA no solo es un desafío técnico, sino también una oportunidad económica y tecnológica para quienes sepan aprovecharla.

Las cosas como son.