Cableado estructurado frente a conductos refrigerados por líquido: Diseño para bastidores de más de 100 kW
Antes, los centros de datos contaban sus ganancias en megavatios; hoy, presumen de kilovatios por rack. A medida que las cargas de trabajo de IA aumentan y las densidades de los bastidores superan la marca de los 100 kW, los equipos de las instalaciones se enfrentan a un nuevo acto de equilibrio: mantener el flujo de datos a través de carriles de fibra prístinos y, al mismo tiempo, eliminar rápidamente el calor abrasador. Lo que está en juego es tangible: un diseño defectuoso significa GPU tostadas y facturas de energía en espiral, por lo que todas las vías, tuberías y paneles de conexión deben dar lo mejor de sí desde el primer día.
El umbral de 100 kW
Las GPU modernas consumen ahora más de 100 kW por rack, una carga eléctrica que antes estaba reservada a pequeñas subestaciones.¹ Los operadores que persiguen estas densidades deben elevar tanto la planta de cableado como la red de refrigeración a infraestructuras de primer nivel. Si se descuida cualquiera de estos sistemas, el espacio en blanco de alta calidad se convertirá en un calefactor sobredimensionado en lugar de una sala de datos productiva.
Cableado estructurado: La base de la fiabilidad
El cableado estructurado organiza las vías de cobre y fibra en una jerarquía disciplinada y ofrece tres ventajas fundamentales:
-Flujo de aire sin obstáculos. Los troncos agrupados protegen los plénums bajo el suelo y aéreos, por lo que las unidades CRAH mantienen un suministro de aire frío constante.
-Tiempo medio de reparación reducido. Los puertos claramente etiquetados y los casetes preterminados permiten a los técnicos aislar y restaurar los enlaces averiados en cuestión de minutos.
-Integridad de la señal. Los casetes de alta densidad garantizan un radio de curvatura adecuado y protegen las ópticas de 400 GbE de pérdidas por microcurvatura.
Las naves refrigeradas por aire que funcionan a -o por encima de- 100 kW sólo tienen éxito cuando el cableado nunca bloquea el flujo de aire crítico.
Conductos refrigerados por líquido: Extracción térmica directa
La refrigeración por aire pierde eficacia a partir de unos 50 kW por rack. La refrigeración líquida, mediante circuitos de placas frías o tanques de inmersión, extrae el calor del chip y lo envía a intercambiadores externos.
-Capacidad calorífica superior. El agua elimina el calor 3.500 veces más eficazmente por volumen que el aire con el mismo aumento de temperatura.
-Mejora dela eficiencia energética. La reducción de las temperaturas de suministro de refrigerante permite a los operadores aumentar los puntos de ajuste de las enfriadoras y recortar el PUE entre un 10 y un 20% en los despliegues de producción.⁴
-Coordinación de vías. Las mangueras para líquidos necesitan espacio específico en las bandejas, por lo que los equipos de diseño las separan de los troncos ópticos en la fase de diseño.
Comparación de resultados
-Eliminación del calor: El cableado estructurado favorece un flujo de aire sin obstrucciones, mientras que los conductos refrigerados por líquido extraen el calor directamente a nivel de los componentes.
-Mantenimiento: El personal de cableado cambia los casetes y verifica los enlaces rápidamente; los especialistas en refrigeración conectan los enchufes rápidos en seco y comprueban las fugas.
- Demanda de espacio: Los haces de fibras siguen siendo compactos; las mangueras de refrigerante requieren un diámetro mayor y un radio de curvatura más amplio.
-Impacto del fallo: Una sola rotura de fibra aísla un enlace; una fuga de refrigerante puede desencadenar un tiempo de inactividad más amplio.
-Requisitos de cualificación: Los trabajos de cableado requieren técnicos de redes de baja tensión, mientras que los sistemas de líquidos requieren expertos en mecánica y manipulación de fluidos.
La mayoría de las instalaciones a hiperescala combinan ambos sistemas: el cableado estructurado transporta los datos y los conductos de líquido eliminan el calor.
Intro l'sIntrol Metodología de despliegue rápido
Los equipos de campo de Introl han instalado más de 100.000 GPU y enrutado más de 40.000 millas de fibra a través de clústeres de IA globales.⁵ Una plantilla de 550 ingenieros se moviliza en 72 horas, instala 1.024 nodos H100 y 35.000 parches de fibra en 14 días, y entrega sistemas de contención totalmente instrumentados en el plazo previsto.⁶
Las prácticas básicas incluyen:
1. Vías dedicadas. Las bandejas elevadas sobre los pasillos calientes transportan las mangueras de líquidos; las cestas conectadas a tierra bajo el suelo transportan los troncos de fibra.
2. Fibra de alta densidad. Los troncos MPO de veinticuatro hebras minimizan la anchura del haz, creando espacio para los colectores de refrigerante.
3. Colectores de corto recorrido. Los colectores a nivel de bastidor reducen la longitud de las mangueras y crean zonas aisladas de rotura en seco.
4. Formación interdisciplinar. Los técnicos de redes certifican los procedimientos de manipulación de fluidos, mientras que el personal mecánico domina las tolerancias de gestión de fibras.
Sostenibilidad y evolución futura
Los conductos híbridos combinan ahora canales de fibra apantallados con bucles de líquido dobles, lo que agiliza la instalación y ahorra espacio en las bandejas. ⁷ Los ingenieros del Laboratorio Nacional de Energías Renovables capturan el calor residual de los bastidores y lo inyectan en las redes de calefacción de los distritos, convirtiendo el exceso de energía térmica en calor para la comunidad. ⁸ Las próximas directrices de ASHRAE aumentan las temperaturas permitidas en las entradas de los bastidores, lo que allana el camino para una mayor integración de los sistemas de refrigeración por aire y líquido. ⁹
Nuestros ingenieros someten todas las ideas nuevas a pruebas rigurosas en nuestro laboratorio piloto, quedándose sólo con las que se sostienen, e incorporan las ganadoras a proyectos reales, ya sea una nueva construcción o la modernización de una nave antigua. La recompensa es fácil de ver: diseños de estanterías más ajustados, facturas de electricidad más bajas y una victoria en sostenibilidad de la que tanto el equipo sobre el terreno como los ejecutivos pueden enorgullecerse.
Conclusiones
El cableado estructurado garantiza la integridad de los datos y la agilidad operativa, mientras que los conductos refrigerados por líquido proporcionan estabilidad térmica a altas densidades. Las instalaciones que coreografían ambos sistemas durante el diseño consiguen un rendimiento predecible, un uso optimizado de la energía y unos plazos de implantación acelerados. Una planificación cuidadosa de las vías de acceso, una instalación disciplinada y una experiencia interfuncional transforman los bastidores de 100 kW de un concepto ambicioso en una realidad fiable.
Referencias (Chicago Autor-Fecha)
1. Uptime Institute. Encuesta mundial sobre centros de datos 2024: Informe clave 146M. Nueva York: Uptime Institute, 2024.
2. Cisco Systems. Fiber-Optic Cabling Best Practices for 400 G Data Centers. San José, CA: Cisco White Paper, 2023.
3. Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado. Thermal Guidelines for Data Processing Environments (Directrices térmicas para entornos de procesamiento de datos), 6.ª ed., Atlanta. Atlanta: ASHRAE, 2022.
4. Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. Measured PUE Savings in Liquid-Cooled AI Facilities. Berkeley, CA: LBNL, 2024.
5. Introl. "Acelera el futuro de la IA con las implantaciones de GPU gestionadas por Introl". Consultado el 26 de junio de 2025. https://introl.com/.
6. Introl. "Estudio de caso de Fráncfort". Consultado el 26 de junio de 2025. https://introl.com/case-studies/frankfurt.
7. Proyecto Open Compute. Soluciones avanzadas de refrigeración: 2025 Specification Draft. San José, CA: Fundación OCP, 2025.
8. Huang, Wei. "Recuperación de calor a nivel de bastidor en clústeres de IA refrigerados por líquido". Journal of Sustainable Computing 12, no. 3 (2024): 45-58.
9. ASHRAE. Proposed Addendum C to Thermal Guidelines, borrador de revisión pública, enero de 2025.
