La carrera por más capacidad de cómputo para inteligencia artificial está poniendo presión sobre un recurso que no aparece en los titulares: la electricidad que consumen los centros de datos. Frente a ese escenario, compañías tecnológicas y laboratorios avanzan en una alternativa que reemplaza parte del cableado de cobre por transmisión de datos con luz. La técnica se conoce como fotónica y apunta a que los equipos generen menos calor y, por lo tanto, necesiten menos energía para enfriarse.

El principio es sencillo de explicar: en vez de enviar información mediante impulsos eléctricos por cables metálicos, se la transporta con luz a través de fibra óptica. Esa fibra ya se usa desde hace años en las redes de larga distancia, pero ahora la industria busca llevarla al interior de las instalaciones, en las conexiones entre servidores, procesadores y equipos de red.

El cobre, en la mira

El cobre sigue siendo un insumo central en estas instalaciones. Según datos difundidos por la BBC, un centro de datos de 100 megavatios puede demandar alrededor de 400 toneladas de ese metal. La mayor parte se destina a la red eléctrica y a los sistemas de refrigeración; unas 70 toneladas van a los servidores y cerca de 20, al cableado que los interconecta.

"Creo que estamos llegando al final de la era del cobre", planteó Chris Sharp, director de Tecnología de Digital Realty, en declaraciones recogidas por ese medio.

La frase no implica que el metal vaya a desaparecer, sino que su participación en las conexiones internas podría achicarse frente a las soluciones ópticas.

Por qué la luz calienta menos

El cobre conduce bien la electricidad, pero ese proceso libera calor. En edificios que alojan miles de procesadores, incluidos los que entrenan y hacen funcionar herramientas de inteligencia artificial, mantener la temperatura bajo control exige un gasto energético considerable. Cuanto más caliente está el equipamiento, más electricidad se necesita para refrigerarlo.

La fotónica ataca justamente ese punto. Para implementarla, los fabricantes deben combinar componentes ópticos, que operan con luz, con circuitos electrónicos, que funcionan con corriente. En algunos casos, esa integración se hace directamente dentro de los procesadores.

"Se puede ahorrar muchísima energía", sostuvo Callum Littlejohns, subdirector de Cornerstone Labs, una fábrica de componentes de fotónica de silicio, también citado por la BBC.

La razón es que la luz no produce el mismo calentamiento que la corriente eléctrica al transmitir datos. Menos calor puede significar menos electricidad para enfriar los servidores. Y si la instalación usa agua para ese fin, la reducción también podría aliviar su demanda hídrica, aunque el impacto depende del sistema de enfriamiento y del diseño de cada centro.

A eso se suma otra ventaja: la fibra permite enviar varios flujos de información por un mismo canal. Así se puede aumentar el volumen de datos que circula por la red sin multiplicar el cableado al mismo ritmo, algo relevante para instalaciones que conectan cada vez más servidores.

La escala, la asignatura pendiente

Transmitir datos con luz no es una idea nueva. Lo que resultó complejo fue fabricar componentes fotónicos integrados en grandes cantidades. Peter O’Brien, responsable de investigación sobre integración de sistemas fotónicos en el Instituto de Investigación Tyndall de Irlanda, explicó que investigadores y empresas llevan años trabajando en el tema, pero las dificultades de producción demoraron su adopción.

"Lo que está ocurriendo ahora con la óptica y la fotónica es que se está produciendo una especie de reinicio", señaló O’Brien ante la BBC.

El respaldo de fabricantes de procesadores, entre ellos Nvidia, impulsó el interés por una tecnología que busca salir de aplicaciones acotadas y llegar a un uso más masivo.

El reemplazo del cobre por fibra no será inmediato. Andrew Wheeler, vicepresidente sénior de Hewlett Packard Labs, recordó que la industria eléctrica tardó años en perfeccionar el diseño, la producción, las pruebas y la instalación de sus componentes. La fotónica todavía transita ese camino.