Microfluídica y refrigeración líquida: qué cambia en los centros de datos de IA

Los aceleradores de IA concentran una carga térmica elevada en servidores y racks. En las instalaciones de alta densidad, mover suficiente aire para retirar ese calor exige más capacidad de ventilación y gestión térmica. Un análisis de Lombard Odier, que cita datos de The Green Grid, sitúa en torno a 15–25 kW por rack el umbral habitual de los sistemas de aire tradicionales sin equipos adicionales. El punto exacto depende del diseño de la sala y de los equipos.

La refrigeración líquida cambia dónde se recoge el calor: en vez de depender únicamente del aire que circula por el recinto, un circuito transporta el calor desde el chip o el servidor hacia un sistema que lo expulsa. Según NVIDIA, la refrigeración ha llegado a representar hasta el 40 % del consumo eléctrico de un centro de datos. Es una cifra general citada por la compañía, no una proporción fija para cada instalación.

Esto no convierte la refrigeración líquida en una obligación para todo centro de datos. La decisión depende de la potencia por rack, la configuración del equipo, la infraestructura disponible y las condiciones climáticas. Para un operador, la pregunta práctica no es simplemente aire frente a líquido: también importa si conviene una adaptación gradual, un sistema híbrido o un diseño nuevo pensado desde el inicio para cargas de alta densidad.

La microfluídica busca acortar todavía más el recorrido entre la fuente de calor y el refrigerante. Según Profesional Review, Microsoft desarrolla una técnica que forma canales microscópicos en el silicio para que circule líquido cerca de las zonas que generan calor. La idea se diferencia de una placa fría convencional, que extrae calor desde la superficie del componente.

La publicación describe pruebas con GPU en las que se redujo cerca de un 65 % el aumento máximo de temperatura del silicio frente a métodos convencionales. También informa de una eficiencia de enfriamiento de hasta tres veces mayor. Esos resultados corresponden a las pruebas y comparaciones recogidas en ese reportaje; no constituyen por sí solos una medida universal del ahorro energético de un centro de datos ni permiten extrapolar el resultado a todos los chips.

Profesional Review atribuye a Microsoft el uso de algoritmos de inteligencia artificial para analizar patrones térmicos y diseñar la geometría de los canales. El planteamiento es relevante porque los puntos calientes de un chip no están distribuidos de manera uniforme: ajustar el recorrido del líquido podría acercar la refrigeración a las áreas que más la necesitan. La ventaja potencial está en controlar el calor a escala del chip, aunque la integración de canales en el silicio plantea requisitos de fabricación e ingeniería distintos a los de una placa fría externa.

AWS tomó otro camino: diseñó un sistema de refrigeración líquida para sus servidores con GPU NVIDIA Blackwell, pero manteniendo refrigeración por aire para parte de la infraestructura. DatacenterDynamics informó en julio de 2025 del sistema IRHX (In-Row Heat Exchanger) y de la explicación de AWS sobre los compromisos que suponían otras opciones, como los plazos de construcción de instalaciones nuevas o las adaptaciones necesarias.

La descripción del IRHX incluye un gabinete de distribución de agua, una unidad de bombeo y módulos de ventiladores con serpentines. El refrigerante recoge calor en placas frías junto a los chips y vuelve al intercambiador en fila; allí, ventiladores ayudan a expulsar el calor al pasillo caliente. Es, por tanto, una solución de líquido a chip y líquido a aire, no un sistema que elimine por completo el movimiento de aire en el recinto.

El diseño modular permite ajustar los módulos de intercambio térmico a las necesidades de una fila de racks, según la cobertura de DatacenterDynamics y el análisis independiente de Dell’Oro. Para operadores con salas ya construidas, esa arquitectura puede ser una alternativa a sustituir toda la infraestructura mecánica. No significa que cualquier instalación pueda recibirla sin obra: la compatibilidad depende del espacio, los circuitos, la capacidad eléctrica y la disposición concreta del centro de datos.

La refrigeración directa al chip conduce líquido hasta placas frías acopladas a componentes como GPU y CPU. La inmersión, en cambio, coloca equipos electrónicos en contacto con un fluido dieléctrico. Ambas técnicas trasladan calor mediante líquido, pero difieren en cómo interactúan con los servidores y en el tipo de infraestructura que requieren.

Para un centro que busca incorporar aceleradores en racks existentes, las placas frías pueden encajar en una transición gradual si los servidores y las instalaciones admiten los circuitos necesarios. El sistema IRHX de AWS ilustra una estrategia de adaptación: líquido cerca de los chips y rechazo del calor mediante módulos en fila. La inmersión ofrece otra arquitectura, pero implica gestionar tanques y fluidos alrededor del equipo. No se puede decidir cuál es más conveniente sin conocer las condiciones de operación y mantenimiento del sitio.

Las cifras de eficiencia requieren especial cuidado. Lombard Odier resume una estimación de hasta un 15 % de mejora energética frente a refrigeración por aire, pero el resultado depende de qué se mida y de cómo se diseñe la instalación. No es una garantía para cada centro de datos. Conviene distinguir la eficiencia de extracción de calor de la electricidad total consumida por la instalación: bombas, ventiladores, enfriadores y condiciones ambientales también afectan el balance.

Un circuito líquido requiere más que placas frías: hacen falta distribución de refrigerante, bombeo, conexiones, control y una estrategia para evacuar el calor fuera del servidor. El IRHX muestra una combinación posible, con unidades de bombeo y módulos de intercambio colocados junto a las filas de racks. Para instalaciones existentes, esa distribución puede reducir la necesidad de rehacer toda la sala, aunque las adaptaciones concretas dependen del emplazamiento.

También hay diseños que trasladan más funciones al líquido. NVIDIA afirma que su diseño de referencia DSX para la generación Rubin contempla refrigeración líquida en los chips y los componentes de red, mediante un circuito cerrado y sin ventiladores dentro del sistema descrito. La compañía señala que el refrigerante puede operar hasta 45 °C y que, con enfriadores secos y condiciones adecuadas, puede reducirse mucho el uso de agua de refrigeración. Son características de un diseño de referencia de NVIDIA, no una descripción de todos los centros de datos ni una garantía aplicable a cualquier clima.

La temperatura ambiente y el destino del calor son decisiones de arquitectura, no detalles secundarios. NVIDIA explica que, en condiciones favorables, los enfriadores secos pueden rechazar calor sin torres evaporativas; en otros climas podrían seguir haciendo falta enfriadores mecánicos durante parte del año. Para proyectos nuevos, la elección del emplazamiento, la disponibilidad de energía y agua, el espacio para equipos y la posibilidad de reutilizar calor deben evaluarse junto con la capacidad de cómputo.

No existe una única ruta de migración. Un operador puede mantener refrigeración por aire en las áreas de menor densidad y crear zonas líquidas para los servidores más exigentes; también puede diseñar un campus nuevo para trabajar con circuitos líquidos desde el principio. AWS muestra una vía de adaptación a centros existentes, mientras que el diseño DSX de NVIDIA representa una arquitectura más integrada. La elección depende de la carga térmica y del edificio, no solo de la generación de GPU.

El mercado es otro indicador, pero no debe leerse como una medida directa de adopción en cada región. Mordor Intelligence estima que el mercado de refrigeración líquida para GPU alcanzará 8.350 millones de dólares en 2026 y proyecta una tasa anual compuesta del 26,37 % entre 2026 y 2031. Es un pronóstico de una firma de análisis, no un resultado ya observado ni una garantía de crecimiento.

Para evaluar una inversión, conviene separar cuatro preguntas: qué potencia térmica tendrá cada rack; qué parte de los servidores necesita refrigeración líquida; qué modificaciones requieren los circuitos y la sala; y cómo se medirá el resultado, incluyendo energía y agua. La refrigeración líquida no elimina el calor: cambia cómo se recoge y se expulsa. Esa distinción ayuda a evitar comparar porcentajes de eficiencia que describen sistemas, instalaciones o condiciones diferentes.