Densidad de potencia de los centros de datos: Planificación de centros de datos de IA refrigerados por líquido teniendo en cuenta las limitaciones de la red eléctrica y la alimentación.

La IA está transformando la planificación de los centros de datos, priorizando la ubicación óptima de la capacidad de procesamiento sobre la cantidad de capacidad añadida. A medida que aumenta la densidad energética de los centros de datos, la refrigeración, la infraestructura eléctrica y el acceso a los servicios públicos se convierten en una limitación interconectada. Los racks de IA de mayor densidad exigen una estrategia coordinada que equilibre la disponibilidad de energía de la red, el diseño de las instalaciones, los plazos de implementación y la eficiencia operativa a largo plazo.

Para los arquitectos de centros de datos, los responsables de las instalaciones y los equipos de infraestructura de IA, la pregunta clave en la planificación es: «¿Cómo podemos maximizar la capacidad de IA dentro de la potencia que realmente podemos obtener?».

La refrigeración líquida se está convirtiendo cada vez más en la solución, ya que ayuda a los operadores a obtener mayor capacidad de procesamiento a partir de una capacidad eléctrica limitada.

La densidad de potencia de los centros de datos está superando el diseño de las instalaciones.

Los centros de datos a hiperescala, los proveedores de coubicación y las neoclouds están superando con creces la densidad de racks que las instalaciones tradicionales estaban diseñadas para soportar. La densidad media de racks aumentó de aproximadamente 16 kW en 2025 a 27 kW en 2026, mientras que solo uno de cada cinco operadores afirma estar preparado para soportar los racks de 50 a 70 kW, ahora comunes en las implementaciones de IA. Las previsiones sitúan las densidades medias cerca de los 40 kW en pocos años, y los sistemas de IA más recientes pueden alcanzar hasta 246 kW por rack.

Los sistemas de IA basados ​​en GPU impulsan directamente este cambio. La plataforma Vera Rubin de NVIDIA puede aumentar los requisitos de energía de los racks hasta 246 kW. En lugar de distribuir las cargas de trabajo entre cientos de servidores de menor densidad, la infraestructura de la nube y la IA concentra la energía en menos racks, lo que genera demandas térmicas y eléctricas que las instalaciones convencionales no están diseñadas para soportar.

Una mayor densidad de potencia implica que se debe suministrar (y disipar en forma de calor) mucha más potencia en un espacio mucho menor.

Por qué la densidad de potencia de los centros de datos es ahora un problema de la red eléctrica.

En la práctica, la potencia de los centros de datos y la densidad de racks representan un desafío para la planificación de infraestructuras. Se prevé que la demanda mundial de electricidad para centros de datos alcance aproximadamente los 132 GW en 2026, y que aumente hasta los 290 GW en 2030, impulsada principalmente por servidores optimizados para IA. Al mismo tiempo, las largas listas de espera para la interconexión con las compañías eléctricas se han convertido en uno de los mayores obstáculos para la implementación de nuevas soluciones de IA. En algunos de los principales mercados estadounidenses, conseguir nueva capacidad de energía puede tardar entre tres y cuatro años, más que la propia construcción de las instalaciones.

El tiempo de suministro eléctrico se está volviendo tan crítico como el tiempo de implementación. Las organizaciones se enfrentan cada vez más a un cuello de botella recurrente: la energía eléctrica no se suministra con la suficiente rapidez. En lugar de diseñar pensando en un suministro eléctrico ilimitado en el futuro, los operadores necesitan maximizar la capacidad de procesamiento que pueden implementar dentro de las asignaciones eléctricas existentes.

La refrigeración líquida mejora algo más que el rendimiento térmico.

La refrigeración líquida directa al chip resuelve las limitaciones de potencia de dos maneras. En primer lugar, admite densidades de rack que la refrigeración por aire no puede alcanzar . La gama completa de soluciones de refrigeración líquida de Schneider Electric está diseñada para los requisitos de alta densidad de los centros de datos en la nube, los proveedores de coubicación y las neoclouds.

En segundo lugar, reduce los costos operativos de las instalaciones. Las instalaciones tradicionales con refrigeración por aire suelen operar con valores PUE entre 1,55 y 1,67 , lo que significa que aproximadamente un tercio de la electricidad consumida se destina a la infraestructura en lugar de a los equipos de TI. La refrigeración líquida directa al chip suele alcanzar valores PUE de entre 1,10 y 1,20, liberando capacidad eléctrica para el procesamiento en lugar de la refrigeración. Las arquitecturas de refrigeración directa al chip de Schneider Electric ofrecen reducciones de energía de refrigeración de entre el 30 % y el 60 % en las aplicaciones adecuadas.

Para los operadores que están limitados por asignaciones fijas de servicios públicos, cada megavatio que ya no se necesita para la refrigeración puede soportar cargas de trabajo adicionales de IA sin tener que esperar años para obtener nueva capacidad de la red.

Diseñar en torno a toda la ruta de alimentación.

La planificación exitosa de la infraestructura de IA depende de la coordinación de la disponibilidad de servicios públicos, la distribución eléctrica, la infraestructura de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), la arquitectura de alimentación de los racks, la distribución de refrigeración y la monitorización y visibilidad operativa.

Schneider Electric integra la refrigeración líquida dentro de un enfoque más amplio que abarca desde la red eléctrica hasta el chip y desde el chip hasta el sistema de refrigeración, tratando los sistemas eléctricos y térmicos como un solo sistema, no como dos independientes. A medida que los compradores evalúan cada vez más la infraestructura de IA como un todo interconectado en lugar de tecnologías aisladas, las conversaciones han pasado de centrarse únicamente en la refrigeración líquida a una planificación más amplia de la infraestructura de IA: arquitectura de potencia, velocidad de implementación, infraestructura modular y preparación operativa.

Prueba de ello: Planificar en torno al acceso a la red eléctrica existente.

El campus Lake Mariner de TeraWulf en Buffalo, Nueva York, ilustra este enfoque a gran escala. En lugar de desarrollar un nuevo emplazamiento desde cero, el proyecto reutiliza una antigua ubicación industrial con capacidad de interconexión a la red existente. Schneider Electric, junto con Motivair by Schneider Electric, está proporcionando una infraestructura integrada de energía y refrigeración líquida que da soporte a un campus por fases que se espera alcance hasta 750 MW. El despliegue integra sistemas UPS Galaxy™ VX , infraestructura de baterías de iones de litio , unidades de distribución de refrigerante (CDU) Motivair , colectores en rack , intercambiadores de calor de puerta trasera ChilledDoor® y el software de monitorización de TI EcoStruxure™ , lo que demuestra que la energía y la refrigeración diseñadas conjuntamente acortan los plazos de despliegue al tiempo que maximizan la capacidad eléctrica disponible. El tiempo de suministro de energía sigue siendo una de las principales limitaciones para el crecimiento de la infraestructura de IA en la actualidad.

Las instalaciones existentes cuentan con opciones de modernización viables.

No todos los proveedores de servicios en la nube o de colocación están construyendo un nuevo campus de IA a hiperescala. Muchos necesitan integrar cargas de trabajo de IA de mayor densidad en instalaciones existentes diseñadas para computación convencional, y eso no requiere una reconstrucción completa.

Las soluciones de modernización capaces de soportar entornos de IA de mayor densidad incluyen circuitos de refrigeración directa al chip, intercambiadores de calor de puerta trasera (RDHx) , unidades de distribución de refrigerante (CDU) y unidades de disipación de calor (HDU) . Estos enfoques permiten que las instalaciones existentes alojen mayores densidades de racks aprovechando gran parte de su infraestructura actual. Las HDU también pueden disipar el calor al aire cuando no se dispone de infraestructura de agua fría, lo que aporta flexibilidad para implementaciones en instalaciones existentes.

Las modernizaciones aún requieren una inversión de capital y una planificación operativa significativas. La conveniencia de modernizar o construir nuevas instalaciones para obtener un mejor valor a largo plazo depende de la energía disponible, el estado de las instalaciones, los plazos de implementación y las prioridades del negocio.

Planifique la infraestructura de IA en función de la energía, no solo de la refrigeración.

A medida que aumenta la densidad de potencia de los centros de datos, una planificación de infraestructura exitosa depende de comprender cómo la disponibilidad de energía, la estrategia de refrigeración y los plazos de implementación se influyen mutuamente. Los centros de datos en la nube, los proveedores de coubicación y las neoclouds que evalúan estas decisiones en conjunto están mejor posicionados para escalar la IA de manera eficiente, ya sea expandiendo las instalaciones existentes o desarrollando nuevos campus. Explore el Centro de Refrigeración Líquida de Schneider Electric para obtener información sobre refrigeración directa a chips, estrategias de modernización y arquitecturas de refrigeración integradas preparadas para la IA.

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