La fotónica busca reemplazar el cobre para que los centros de datos de IA gasten menos

Chris Sharp, director de tecnología de Digital Realty, un operador de centros de datos, sostiene que la industria se acerca al final de la era del cobre. No plantea que el metal vaya a agotarse, sino que él y otros especialistas esperan que se use cada vez menos dentro de estas instalaciones.

Un centro de datos típico de unos 100 MW, unidad que mide la potencia eléctrica, puede requerir cerca de 400 toneladas de cobre. La mayor parte se destina a la infraestructura eléctrica y a los sistemas de refrigeración. Alrededor de 70 toneladas están en los servidores que procesan la información, y unas 20 toneladas en el cableado que conecta esos equipos. Es precisamente en esa red de cables donde la industria busca un reemplazo, pues Sharp afirma que las conexiones entre las unidades de procesamiento son lo que frena el sistema.

Hoy los datos viajan dentro de estas instalaciones como electrones por cables de cobre. La alternativa es la fotónica, que transmite información mediante fotones, es decir, luz. La fibra óptica ya se usa para comunicaciones de larga distancia, y ahora investigadores y empresas quieren llevarla al interior de los centros de datos, conectando componentes ópticos directamente con los eléctricos, incluso sobre los propios chips.

La principal ventaja, según los especialistas, es que la luz genera menos calor que la electricidad. Eso reduce la energía necesaria para enfriar los equipos. Callum Littlejohns, subdirector de Cornerstone Labs, una fundición de fotónica de silicio, considera que el ahorro puede ser muy significativo. Además, varios flujos de datos pueden circular por un mismo canal, lo que aumenta la capacidad. Aun así, la fotónica no cambiaría de manera visible la imagen pública de estas instalaciones, aunque sí podría disminuir su consumo energético.

Peter O'Brien, del Instituto Tyndall de Irlanda, explica que académicos y empresas llevan años trabajando en esta tecnología, pero que enfrentaba múltiples retos de fabricación y ahora está lista para salir del laboratorio. Nvidia, el principal fabricante de chips para IA, también respalda el desarrollo. Sin embargo, Andrew Wheeler, de Hewlett Packard Labs, reconoce que todavía falta reducir los costos. La producción está repartida por el mundo, y el ensamblaje final se concentra en plantas de empaquetado en Taiwán.

Quedan desafíos técnicos. Los componentes ópticos son sensibles al calor, y otros elementos del centro de datos siguen calentando el entorno, lo que pone en duda su confiabilidad si no se controlan los límites térmicos. Además, aunque la transmisión es casi a la velocidad de la luz, instalar y mantener la fibra requiere nuevas habilidades, pues no admite curvas cerradas. Ofer Shapiro, de Resolight.ai, plantea que las ventajas serán plenas solo cuando la luz también procese los datos, y su empresa propone reemplazar los conmutadores electrónicos por dispositivos totalmente ópticos. Por ahora, el avance se concentra en ampliar la fabricación, y Cornerstone aprovecha equipos antiguos de silicio, incluida una línea de Intel que producía procesadores Pentium 4.