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Refrigeración del datacenter de IA (1/4): el reto térmico

Sat, 27 Jun 2026 20:00:00 +0200

En la serie sobre energía seguimos el camino del vatio desde la acometida hasta el chip. Pero hay una ley física implacable que cierra el círculo: casi todo ese vatio que entra en un servidor sale convertido en calor. Una factoría de inferencia no solo tiene que llevar megavatios hasta sus GPU; tiene que sacar esos mismos megavatios en forma de calor, y hacerlo lo bastante rápido para que el silicio no se cocine. Esa es la otra mitad de la infraestructura física, y es la que la era de la IA ha puesto patas arriba. Abrimos con este artículo la segunda serie de la vertical: la refrigeración.

El planteamiento es el mismo de la serie de energía: conceptos universales —válidos para cualquier datacenter— con una lectura constante de por qué la IA, con sus racks de 130 kW y su hoja de ruta hacia el megavatio, está forzando una transición histórica del aire al líquido.

La ley que lo gobierna todo: potencia es calor

Empecemos por el principio físico, porque de él se deduce todo lo demás. La energía eléctrica que consume un servidor no desaparece: por conservación de la energía, prácticamente toda se convierte en calor que hay que evacuar. A efectos prácticos, la potencia térmica a disipar es igual a la potencia eléctrica consumida. Un rack que traga 130 kW es un radiador de 130 kW, equivalente a varias decenas de calefactores domésticos encendidos a la vez dentro de un único armario. Y refrigerar consiste en mover ese calor desde el chip hasta, finalmente, la atmósfera, atravesando una cadena de medios —aire, agua, refrigerante— tan real como la cadena eléctrica que lo alimentó.

La capacidad de un fluido para transportar calor se rige por una relación sencilla pero reveladora: el calor que un caudal puede llevarse es proporcional a su gasto másico, a su capacidad calorífica y al salto de temperatura que admite,

$$\dot{Q} = \dot{m} \cdot c_p \cdot \Delta T$$

Esta fórmula explica, ella sola, por qué el aire está en apuros. El aire tiene una capacidad calorífica baja y una densidad mínima, así que para evacuar mucho calor hace falta mover cantidades enormes de él. El agua, a igualdad de volumen, transporta del orden de mil veces más calor que el aire. Cuando la densidad de un rack se dispara, seguir usando aire equivale a intentar vaciar una piscina con un secador: técnicamente concebible, prácticamente absurdo.

Pongámosle números. Si despejamos el caudal necesario de la fórmula anterior, vemos que para evacuar una potencia dada con un salto de temperatura fijo, el gasto de fluido es $ \dot{m} = \dot{Q} / (c_p \Delta T) $. Para un rack de 50 kW refrigerado por aire con un salto razonable de unos 11 °C (los 20 °F habituales), el caudal de aire requerido ronda los 7800 pies cúbicos por minuto: literalmente un vendaval atravesando el armario. Duplicar la densidad a 100 kW duplica el vendaval, y no hay forma de contener tanto aire en movimiento sin turbulencias, ruido y recirculación que arruinan la eficiencia. El agua hace el mismo trabajo con un caudal y un volumen ridículamente menores, porque su producto $ \rho \cdot c_p $ —la capacidad de transportar calor por unidad de volumen— es abrumadoramente superior. La física no deja lugar a la nostalgia: por encima de cierta densidad, el aire simplemente no puede.

La densidad de la IA rompe el modelo

Durante décadas, el aire fue más que suficiente. Un rack tradicional disipaba entre 5 y 15 kW, y una sala bien diseñada lo enfriaba sin despeinarse. El aire es cómodo: barato, seguro, sin tuberías que goteen sobre la electrónica. El problema es que la IA ha multiplicado por diez la densidad.

La raíz está en el chip. Una GPU H100 (Hopper) disipaba unos 700 W; una B200 (Blackwell) sube a 1000 W, y hasta 1200 W en su versión de plena especificación. Ese aumento de potencia por chip es la causa primera de todo el problema: no es solo que haya más chips, es que cada uno disipa casi el doble que el de la generación anterior, y lo hace en una superficie de silicio que apenas crece, de modo que la densidad de calor por centímetro cuadrado se dispara. Un disipador de aire tiene un límite físico de cuánto calor puede arrancar de una superficie pequeña antes de que el propio aire que lo rodea se sature; pasado ese punto, por mucho ventilador que se ponga, el chip se estrangula térmicamente (thermal throttling) y baja su frecuencia para no quemarse —es decir, se desperdicia el carísimo silicio—. El líquido, al tener contacto directo y mucha mayor capacidad, arranca ese calor sin que el chip tenga que rebajarse.

Y esos chips no van solos: el NVIDIA GB200 NVL72 empaqueta 72 GPU y 36 CPU en un solo rack que consume 120 kW de especificación nominal, con despliegues reales midiendo 130-132 kW a plena carga. La hoja de ruta no afloja: la generación Vera Rubin apunta a 190-230 kW por rack, Rubin Ultra “Kyber” a unos 600 kW en 2027, y se habla ya del rack de 1 MW hacia 2028. Conviene tomar las cifras lejanas como lo que son —hoja de ruta de fabricante, no instalaciones desplegadas—, pero la pendiente es inequívoca.

¿Dónde está el límite del aire? Las cifras del sector lo sitúan con bastante consenso: el aire es eficiente hasta unos 10-20 kW por rack, la refrigeración por sala llega con esfuerzo a unos 27 kW y la de fila a unos 30 kW. Con técnicas avanzadas —puertas traseras refrigeradas— se puede estirar hasta 40-60 kW. Por encima de eso, la termodinámica deja de cooperar: para enfriar un rack de 50 kW con aire harían falta del orden de 7800 pies cúbicos por minuto de caudal, un vendaval imposible de contener en un armario. Entre 50 y 100 kW, el líquido deja de ser una opción y pasa a ser la única física viable. Y los racks de IA están muy por encima de esa frontera. Por eso 2025-2026 es el momento de la gran transición.

El espectro de soluciones

Conviene ver la refrigeración no como una tecnología, sino como un espectro ordenado por densidad. A medida que sube el calor por rack, hay que ir saltando de peldaño:

Método	Densidad típica soportada	Medio que toca el calor
Aire por sala (CRAC/CRAH) + contención	hasta ~30 kW/rack	Aire
Puerta trasera refrigerada (RDHx)	hasta ~40-60 kW/rack	Aire → agua
Líquido directo al chip (DLC)	~50 kW a >130 kW/rack	Agua/refrigerante en placa fría
Inmersión	100-250+ kW/rack	Fluido dieléctrico

Cada peldaño acerca el fluido refrigerante al punto caliente. El aire enfría toda la sala; la puerta trasera intercepta el aire caliente a la salida del rack; el líquido directo al chip lleva el agua hasta una placa fría pegada al propio procesador; y la inmersión sumerge la electrónica entera en un fluido que no conduce la electricidad. Cuanto más cerca del chip llega el líquido, más calor se captura y a mayor densidad se puede operar. Los tres artículos siguientes de esta serie recorren ese espectro en detalle: el aire y sus límites, el líquido directo al chip, y la inmersión.

La realidad de 2026, eso sí, no es una sustitución limpia sino una convivencia. Incluso un rack de líquido directo al chip evacúa todavía una fracción del calor por aire —entre un 2 % y un 20 %, según lo cerca que el líquido llegue de cada componente—, de modo que la sala híbrida, con líquido para las GPU y aire para el resto, es la norma de la transición. Los fabricantes lo han entendido: las soluciones que más se despliegan combinan ambos mundos.

El viaje del calor, de extremo a extremo

Igual que la serie de energía seguía el vatio de la acometida al chip, conviene seguir el calor en sentido inverso, del chip a la atmósfera, porque la refrigeración es una cadena con tantos eslabones como la eléctrica. El calor nace en el transistor y se conduce al encapsulado del chip; de ahí pasa a un disipador o a una placa fría; ese primer medio —aire o líquido— lo transporta hasta un intercambiador; un segundo bucle, el del agua de la instalación (facility water), lo lleva fuera de la sala; y un equipo de rechazo final —una torre de refrigeración, un enfriador seco o un chiller— lo entrega a la atmósfera. En cada salto hay una diferencia de temperatura y una pérdida, y el arte de la refrigeración consiste en minimizar el número de saltos y maximizar la temperatura a la que se trabaja, para necesitar menos energía (y menos agua) en el rechazo final.

Aquí aparece un concepto que vertebra toda la serie: la unidad de distribución de refrigerante (CDU), el equivalente térmico de un transformador. La CDU separa el bucle que toca el equipo —limpio, controlado, a caudal y temperatura precisos— del bucle de la instalación, e intercambia calor entre ambos sin mezclarlos. Es la frontera entre el mundo del fabricante de servidores y el del operador del edificio, y donde se decide buena parte de la eficiencia. La veremos en detalle al hablar del líquido directo al chip.

Las métricas del calor

Para gobernar la refrigeración hay que medirla, y aquí entran varias métricas que un arquitecto debe manejar. La primera ya la conocemos de la serie de energía: el PUE (Power Usage Effectiveness), el cociente entre la energía total de la instalación y la que llega al equipo de TI. Lo relevante para la refrigeración es que el enfriamiento y el movimiento de aire consumen entre el 30 % y el 45 % de la energía de un datacenter tradicional: es, con diferencia, el mayor sobrecoste energético sobre el cómputo. La media del sector lleva años estancada en torno a 1,54, según el Uptime Institute, precisamente porque la refrigeración por aire es ineficiente y cuesta bajarla.

La segunda métrica, que la IA ha puesto en primer plano, es el WUE (Water Usage Effectiveness), los litros de agua consumidos por cada kWh de TI:

$$\text{WUE} = \frac{\text{litros de agua}}{\text{kWh de TI}}$$

La media ronda 1,8-1,9 litros por kWh, aunque las instalaciones más eficientes aspiran a bajar de 0,2. El agua es la cara oculta de la refrigeración, y volveremos sobre ella.

La tercera es el marco de ASHRAE TC9.9, la referencia que define a qué temperatura puede operar el equipo. Para el aire, sus clases van de la A1 (15-32 °C de entrada) a la A4 (hasta 45 °C); para el líquido, una actualización reciente define clases de agua W17 a W45, donde el número indica la temperatura máxima de suministro en grados. La tendencia de fondo es clara y contraintuitiva: subir las temperaturas de operación. Cuanto más caliente puede entrar el refrigerante, menos hay que enfriarlo artificialmente, y más se puede aprovechar el aire o el agua del ambiente sin compresores. Operar “caliente” es operar eficiente.

Esta idea cristaliza en el concepto de refrigeración con agua templada (warm-water cooling) y la aspiración a operar sin enfriadora (chillerless). El razonamiento es elegante: si el chip aguanta perfectamente con agua de entrada a 40 o 45 °C, no hace falta gastar energía en producir agua fría a 15 °C con compresores; basta con un enfriador seco que rechace el calor al aire exterior, que casi siempre está por debajo de 45 °C. NVIDIA promueve precisamente agua de entrada a 45 °C (clase W45) para su generación Vera Rubin, con un salto térmico amplio —entrada a 45 °C, retorno a 65 °C— que reduce el caudal de bombeo y, sobre todo, elimina los chillers en la mayoría de los climas. Conviene matizar el término: “sin enfriadora” suele significar “casi sin enfriadora”, porque en los días más calurosos todavía hace falta un apoyo de refrigeración mecánica. Pero la dirección es inequívoca, y es la que permite a la vez ahorrar energía, ahorrar agua y —como veremos— reutilizar el calor.

Conviene cerrar con un matiz de medición: el PUE no captura el consumo de los ventiladores que viven dentro del servidor, que en un nodo de IA no es despreciable. Por eso existe el TUE (Total Usage Effectiveness), que combina el PUE con la eficiencia interna del propio equipo (ITUE) para dar una imagen más honesta de cuánta energía llega de verdad a los transistores. A medida que el líquido elimina los ventiladores del servidor, esta distinción gana importancia: en un nodo de IA refrigerado por aire, los ventiladores internos pueden llegar a consumir un porcentaje nada despreciable de la potencia del propio servidor, energía que el líquido recupera al hacerlos innecesarios. Es una de las ganancias del líquido que el PUE, por sí solo, ni siquiera ve.

El agua: el nuevo límite

Si la energía es la restricción de entrada del datacenter de IA, el agua se está convirtiendo en una restricción de salida igual de dura. Muchas técnicas de refrigeración eficientes —torres de refrigeración, enfriamiento evaporativo— ganan en energía a costa de evaporar agua, y a la escala de la IA esa cuenta se ha vuelto enorme. Las estimaciones del consumo de agua de los datacenters de IA se cuentan ya en cientos de miles de millones de litros anuales, con proyecciones que se duplican hacia 2030. Las cifras “por petición” que circulan —desde unos mililitros hasta medio litro por consulta— hay que tomarlas con pinzas, porque varían enormemente según la metodología, pero el orden de magnitud agregado es real y preocupante.

Conviene entender el dilema técnico de fondo, porque es un compromiso, no un fallo. El equipo de rechazo de calor de un datacenter se mueve en un triángulo entre energía, agua y temperatura. Una torre de refrigeración evapora agua para enfriar mejor: gasta poca energía pero mucha agua (buen PUE, mal WUE). Un enfriador seco (dry cooler) no evapora nada —apenas gasta agua— pero solo consigue enfriar hasta cerca de la temperatura ambiente, así que exige operar con agua más caliente y, en climas cálidos, más energía de apoyo. Y un chiller mecánico enfría a cualquier temperatura pero a un coste energético alto. Subir las temperaturas de operación, como veíamos, es lo que permite pasar de la torre al enfriador seco sin penalizar la energía: por eso el agua templada y el datacenter “sin agua” son dos caras de la misma moneda. La IA, al concentrar tanto calor, obliga a elegir conscientemente en ese triángulo, allí donde antes se elegía por inercia.

Y no es solo un problema técnico, sino social. La competencia por el agua con comunidades y agricultura ha empezado a frenar proyectos: en Estados Unidos, el proyecto “Project Blue” cerca de Tucson, que preveía consumir cientos de millones de galones al año, fue cancelado por la oposición vecinal. La respuesta de la industria es doble: por un lado, diseños “sin agua” que usan enfriadores secos (dry coolers) a cambio de operar con agua más caliente —Microsoft declara haber alcanzado un WUE de 0,30 y desplegado refrigeración de evaporación cero—; por otro, el propio líquido directo al chip, que al capturar el calor a mayor temperatura facilita rechazarlo al ambiente sin evaporar. La paradoja de 2026 es que el líquido, bien diseñado, puede gastar menos agua que el aire evaporativo al que sustituye.

El calor residual: de problema a recurso

Hay una vuelta de tuerca optimista. Todo ese calor que tanto cuesta evacuar es, al fin y al cabo, energía, y cada vez más se plantea reutilizarlo en lugar de tirarlo a la atmósfera. La reutilización del calor residual para calefacción urbana (district heating) ha pasado de curiosidad a obligación regulatoria: la directiva europea de eficiencia energética empuja en esa dirección, y leyes nacionales ya fijan cuotas —Alemania exige un 10 % de reúso en 2026 y hasta un 30 % en 2028—.

Aquí el líquido vuelve a tener ventaja decisiva sobre el aire. Las redes de calefacción urbana modernas necesitan agua a 50-70 °C, una temperatura que un datacenter refrigerado por líquido, con su salto térmico amplio (por ejemplo, entrada a 45 °C y retorno a 65 °C), puede entregar casi directamente, mientras que el aire caliente de una sala tradicional es demasiado frío y difuso para aprovecharlo. No es casual que los grandes casos de reutilización —que calientan decenas de miles de hogares en el norte de Europa, con datacenters de Microsoft, Google y Meta integrados en redes de calefacción urbana— se apoyen en refrigeración líquida. Para un operador, el calor residual puede pasar de coste a ingreso: el calor entregado a una red de distrito puede valer bastante menos que el gas que sustituye, con periodos de amortización de menos de una década cuando el datacenter está a uno o dos kilómetros de la red. Y a escala continental, el potencial es enorme: se estima que el calor residual de los datacenters europeos podría cubrir alrededor de un 10 % de la calefacción de espacios de la UE para 2030. Lo que durante décadas se ventiló a la atmósfera empieza a verse como lo que es: energía de alta calidad desperdiciada.

Los frenos de la transición

Si el líquido es termodinámicamente inevitable, ¿por qué no ha barrido ya al aire? Porque cambiar de paradigma de refrigeración toca todo lo que un operador teme tocar. El primer freno es el miedo a la fuga: llevar agua a centímetros de la electrónica más cara del planeta pone nervioso a cualquiera, y aunque las soluciones modernas usan conectores rápidos “sin goteo”, detección de fugas y bandejas de drenaje, la percepción de riesgo pesa. El segundo es la falta de estandarización: durante años cada fabricante traía su propio fluido, sus propios conectores y sus propias temperaturas, lo que ataba al cliente a un proveedor y complicaba el mantenimiento; el sector está convergiendo, pero despacio. El tercero es el coste y la obra: el líquido exige tuberías, CDU, colectores y, a menudo, rehacer la sala, una inversión que solo se justifica con densidades altas. Y el cuarto es operativo y cultural: un equipo acostumbrado a gestionar aire acondicionado tiene que aprender a operar un sistema hidráulico, con su química del agua, sus bombas y sus juntas.

El resultado es que el aire no desaparece: se reserva para las cargas que no necesitan más, mientras el líquido entra allí donde la densidad lo obliga. La pregunta para un arquitecto rara vez es “¿aire o líquido?” en abstracto, sino “¿qué parte de mi sala necesita líquido, cuándo, y cómo convive con el aire del resto?”. El retrofit —adaptar salas de aire existentes para acoger islas de líquido— es uno de los grandes negocios de 2025-2026, precisamente porque casi nadie parte de cero.

Dónde está el mercado en 2026

¿Cómo de avanzada está la transición? Los datos del Uptime Institute de 2025 dan una foto matizada: el líquido directo al chip está ya presente en torno a un 22 % de los operadores, pero el aire perimetral sigue siendo mayoritario (un 75 %), y un 61 % que aún no usa líquido se lo plantea. Las barreras que citan son reveladoras —falta de estándares, coste y miedo al fallo de una fuga sobre la electrónica—, las mismas que frenan cualquier cambio de paradigma. El mercado de refrigeración líquida, sin embargo, crece a ritmos de dos dígitos altos —las estimaciones lo multiplican por cinco o seis en una década—, y los grandes actores se están reposicionando a toda prisa: Vertiv lidera con buena parte de los primeros racks GB200 y ha lanzado soluciones que combinan líquido directo al chip y aire en un mismo módulo; Schneider Electric compró Motivair para entrar de lleno; y a su lado conviven especialistas de placa fría (CoolIT, Boyd, JetCool, Asetek) y de inmersión (Submer, GRC, LiquidStack). La pauta dominante es el híbrido: salas que combinan líquido para las GPU y aire para el resto, como puente hacia un futuro mayoritariamente líquido. Que los fabricantes empaqueten ambos mundos en un solo producto dice mucho de hacia dónde va la transición: no a un corte limpio, sino a una coexistencia gestionada durante años.

Para una factoría de inferencia

¿Qué se lleva de aquí quien construye una factoría de inferencia? Tres ideas que recorren toda la serie. Primera, que la refrigeración no es un añadido sino un codiseño: la densidad de los racks de IA obliga a decidir el método de refrigeración a la vez que el de alimentación, porque un rack de 130 kW no se puede meter en una sala pensada para aire sin más. Segunda, que la transición al líquido ya no es opcional por encima de cierta densidad; la pregunta no es si, sino cuál —directo al chip o inmersión— y cómo gestionar la convivencia con el aire durante años. Y tercera, que las métricas que importan se han ampliado: ya no basta con vigilar el PUE, hay que mirar también el agua (WUE) y, cada vez más, qué se hace con el calor residual, porque ahí se juegan el coste operativo, la licencia social para construir y, en algunas geografías, el cumplimiento legal.

Y conviene no perder de vista que la refrigeración no es solo eficiencia: es disponibilidad. Como vimos en la serie de energía, un fallo térmico puede tumbar una factoría tan deprisa como un corte eléctrico —de hecho más deprisa, porque un rack de 130 kW sin refrigeración alcanza temperaturas peligrosas en segundos—. Por eso la refrigeración crítica se diseña con la misma filosofía que la energía: redundancia en las bombas y las CDU, detección temprana, y pruebas. Un sistema de refrigeración que nadie ha ensayado en condiciones de carga máxima es, otra vez, una promesa sin verificar.

Este artículo ha trazado el mapa del reto térmico. Los tres siguientes bajan al detalle de cada peldaño del espectro: empezaremos por la refrigeración por aire y sus límites —el punto de partida del que todos venimos—, seguiremos por el líquido directo al chip que está alimentando los racks GB200, y terminaremos con la inmersión y el horizonte del megavatio por rack. Porque alimentar a las GPU era media batalla; la otra media es evitar que se derritan.

Ver también

Fuentes

Network World, Why AI rack densities make liquid cooling nonnegotiable — https://www.networkworld.com/article/4149069/why-ai-rack-densities-make-liquid-cooling-nonnegotiable.html
Introl, Liquid Cooling vs Air: The 50kW GPU Rack Guide (2025) — https://introl.com/blog/liquid-cooling-gpu-data-centers-50kw-thermal-limits-guide
ToneCooling, NVIDIA GB200 NVL72 Cooling Requirements — https://tonecooling.com/nvidia-gb200-nvl72-cooling-requirements/
TweakTown, NVIDIA full-spec Blackwell B200 uses 1200W — https://www.tweaktown.com/news/97059/nvidias-full-spec-blackwell-b200-ai-gpu-uses-1200w-of-power-up-from-700w-on-hopper-h100/index.html
DCD, Nvidia’s Rubin Ultra NVL576 rack expected to be 600kW — https://www.datacenterdynamics.com/en/news/nvidias-rubin-ultra-nvl576-rack-expected-to-be-600kw-coming-second-half-of-2027/
Computer Weekly, Huge grid and heat challenges ahead as Nvidia set for 1MW rack — https://www.computerweekly.com/news/366639658/Huge-grid-and-heat-challenges-ahead-as-Nvidia-set-for-1MW-rack
mgrid / Uptime Institute, Global Data Center PUE Stalls at 1.54 (2025) — https://mgrid.org/2025/10/01/uptime-institute-data-center-pue-stagnation-2025-liquid-cooling/
ClearComfort, 2026 PUE and WUE Checklist — https://clearcomfort.com/pue-wue-ai-data-centers/
Introl, Water Usage Effectiveness (WUE) AI Data Center Cooling Guide 2025 — https://introl.com/blog/water-usage-efficiency-wue-ai-data-center-cooling-guide-2025
CKY, ASHRAE TC 9.9 Thermal Guidelines (5th Ed.) — https://www.cky.com.tw/en/insights/ashrae-tc9-datacenter-thermal-guidelines
DCD, Hot water, cold water: the right temperature for water cooling — https://www.datacenterdynamics.com/en/analysis/hot-water-cold-water/
EESI, Data Centers and Water Consumption — https://www.eesi.org/articles/view/data-centers-and-water-consumption
Microsoft Datacenters, Measuring energy and water efficiency — https://datacenters.microsoft.com/sustainability/efficiency/
Energy Solutions Intelligence, Data Center Waste Heat Recovery 2026 — https://energy-solutions.co/articles/sub/data-center-waste-heat-district-heating
NVIDIA Blog, Hotter Than a Hot Tub: 45°C liquid cooling for AI factories — https://blogs.nvidia.com/blog/liquid-cooling-ai-factories/
Uptime Institute, Global Data Center Survey 2025 — https://uptimeinstitute.com/resources/research-and-reports/uptime-institute-global-data-center-survey-results-2025

Refrigeración del datacenter de IA (3/4): el líquido directo al chip

Sat, 27 Jun 2026 18:00:00 +0200

El artículo anterior terminó con el aire agotando su margen por geometría: no hay suelo por el que meter siete mil pies cúbicos por minuto en un armario de dos baldosas de huella. La salida es acercar el fluido al punto caliente hasta ponerlo en contacto con el propio encapsulado del chip. Eso es la refrigeración líquida directa al chip, DLC por sus siglas en inglés, y es la tecnología que alimenta hoy los racks GB200 y GB300 que salen de fábrica.

El dato que justifica el cambio es de libro de texto: el agua transporta del orden de 4000 veces más calor por unidad de volumen que el aire y tiene una conductividad térmica unas 30 veces superior. Lo que sigue es la ingeniería que hay entre ese enunciado y una sala en producción, que resulta ser bastante más rica que “poner un tubo”.

La placa fría por dentro

La pieza que toca el silicio es la placa fría (cold plate): un bloque de cobre con una cavidad interior recorrida por microcanales, apoyado sobre el encapsulado del procesador a través de un material de interfaz térmica. El fluido entra frío, atraviesa los canales absorbiendo calor por convección forzada y sale caliente. La geometría típica de una placa para un procesador de unos 2000 W trabaja con aletas y canales de 0,15 a 0,25 mm de anchura, alturas de canal de 1 a 2 mm y una base de cobre de unos 2,5 mm.

Su figura de mérito es la resistencia térmica, definida por la especificación de OCP como el cociente entre el salto de temperatura del encapsulado respecto a la entrada de fluido y la potencia aplicada:

$$R = \frac{T_c - T_L}{Q}$$

OCP insiste en un matiz que tiene consecuencias prácticas: la resistencia debe caracterizarse como una curva frente al caudal, no como un número suelto de catálogo. Los ensayos publicados de bancos con lazos comerciales dan valores del orden de 0,02 °C/W a 550 W, con caídas de presión de unos 6,5 psi en el mejor de los tres lazos probados. En ese mismo banco apareció un resultado que cualquiera que diseñe un rack debería tener presente: la mayor parte de la caída de presión del circuito no la produjo la placa fría, sino los conectores rápidos.

La placa fría es también donde se concentran las restricciones de material. La velocidad del fluido dentro de los microcanales debe mantenerse por debajo de 1,5 m/s para evitar erosión. La diferencia de potencial electroquímico entre cualquier par de metales en contacto dentro de la placa no debe superar 0,15 V, un límite mucho más estricto que el del resto del circuito, porque una corrosión galvánica lenta en un canal de 0,2 mm lo obstruye. La cualificación mecánica que exige OCP incluye prueba hidrostática a tres veces la presión máxima de operación, ensayo de caída de presión con menos de un 0,5 % de pérdida, niebla salina según ASTM B117 e inspección interna por rayos X para detectar huecos y restos de fabricación. El paso entre aletas de las placas comerciales anda por las 50 micras y tiende a estrecharse, lo que fija directamente el requisito de filtración del bucle.

Cuánto calor captura la placa

Aquí está el matiz que separa el folleto de la ingeniería. Una placa fría enfría el componente que cubre, y en un servidor hay muchos más componentes que la GPU. La fracción de calor que el líquido se lleva depende de cuántos de ellos estén cubiertos.

Los ensayos experimentales sobre racks reales dan ratios de captura del 94 % con un rack de 53 kW y del 93 % con un conjunto multi-rack de 128 kW. Las guías de despliegue de fabricante son bastante más conservadoras: Vertiv habla de un 70 a 75 % en placas frías y un 25 a 30 % que queda al aire. Los diseños de referencia se mueven en la banda intermedia: el modelo de OCP para racks de 125 kW asume 80/20, el diseño Vertiv 360AI para un pod de 1,2 MW reparte 76/24, y el diseño de Chilldyne para un NVL72 declara 72/28, lo que deja 320 kW de carga de aire residual en la sala. En el extremo alto, Supermicro anuncia hasta un 98 % de captura por rack en su plataforma DLC-2, y lo consigue de la única forma posible: poniendo placa fría también sobre memoria, conmutadores PCIe y reguladores de tensión, no solo sobre CPU y GPU.

Esa fracción residual tiene dos consecuencias de diseño. La primera es que la sala de aire sigue existiendo, con su contención y su equipo perimetral, dimensionada para el 5 o el 25 % del calor según cómo de completa sea la solución de placa fría. La segunda es económica: los ventiladores internos de un servidor de alto rendimiento consumen entre el 10 % y el 20 % de la potencia del sistema, y esa partida solo desaparece del todo cuando desaparece la necesidad de mover aire por el chasis. Un DLC que captura el 72 % deja los ventiladores girando, más despacio pero girando. La diferencia entre 72 % y 95 % de captura no es un matiz de eficiencia térmica: es la diferencia entre pagar o no pagar esa factura.

Los dos bucles

Un sistema de líquido directo al chip tiene siempre dos circuitos hidráulicos separados que no mezclan sus fluidos.

El TCS (Technology Cooling System) es el bucle secundario: va desde la CDU hasta las placas frías, pasando por colectores y conectores rápidos. Es un circuito cerrado, de volumen conocido, con un fluido controlado, y es el que toca el equipo informático. El FWS (Facility Water System) es el bucle primario del edificio: lleva agua desde el equipo de rechazo de calor hasta la CDU. Entre ambos hay un intercambiador de placas dentro de la CDU, que transfiere el calor sin transferir el fluido.

Esa separación es la que hace gobernable el sistema. El TCS puede tener su propia química, su propia presión y su propia filtración, mucho más finas de lo que jamás será razonable en la tubería de un edificio. Y como el intercambio nunca es perfecto, el TCS está siempre más caliente que el FWS, con una diferencia que es uno de los números que más condiciona el diseño de toda la instalación.

La CDU: el transformador térmico

La unidad de distribución de refrigerante (CDU) es la frontera entre el mundo del fabricante de servidores y el del operador del edificio. Contiene el intercambiador, las bombas, la filtración, el depósito tampón y el control. Hay dos arquitecturas y tres ubicaciones.

Por arquitectura, una CDU líquido-líquido (L2L) rechaza el calor al agua del edificio, y es lo que se instala cuando hay tubería. Una CDU líquido-aire (L2A) lo rechaza al aire de la propia sala, sin necesidad de conectar nada a la instalación hidráulica, a cambio de devolver todo ese calor al sistema de aire existente. La regla de dimensionado habitual sitúa la L2A en despliegues de uno a diez racks y recomienda L2L por encima de 500 kW. Por ubicación, las hay en rack, en fila y perimetrales.

Las capacidades comerciales cubren hoy tres órdenes de magnitud. La gama de Vertiv va de 70 kW en formato L2A a 2300 kW en L2L. La Liebert XDU1350 declara 1368 kW nominales con 4 °C de aproximación y hasta 2912 kW con 8 °C, con caudal nominal de 1200 l/min en modo de dos bombas N+1 y filtración de 50 micras triple redundante limpiable en línea. La CoolIT CHx2000 llega a 2000 kW con 5 °C de aproximación y da servicio a doce racks GB300 NVL72 desde una sola unidad. En el extremo hiperescalar, la CDU Project Deschutes de Google, contribuida a OCP en 2025, es una unidad de 2 MW con 3 °C de aproximación, 80 psi de presión disponible y filtración lateral de 0,2 micras. Motivair, ya dentro de Schneider Electric, anuncia arquitecturas escalables a 10 MW.

De todos esos números, el que gobierna la instalación completa es la temperatura de aproximación: cuántos grados separan el agua de entrada del edificio del refrigerante que sale hacia el equipo. El estado del arte está entre 2 y 4 °C, y algunos fabricantes ofrecen 6. La consecuencia es directa y muchas veces se pasa por alto en la compra: cuanta menor sea la aproximación de la CDU, más alta puede ser la consigna de agua del edificio, y cuanto más alta sea esa consigna, más horas al año funciona el enfriador seco sin ayuda de compresores. Dos grados de aproximación se traducen en semanas de free cooling.

La redundancia sigue la lógica que ya vimos en la cadena eléctrica. Las bombas se montan N+1 con conmutación automática, con válvulas de aislamiento y conectores rápidos para poder sustituirlas sin vaciar el circuito. Y hay una regla de dominio de fallo que merece estar en cualquier especificación: dimensionar las CDU de forma que cada una dé servicio a menos del 10-20 % de los servidores refrigerados por líquido, para que una avería de lazo no se lleve por delante la sala entera. La CDU también mantiene la impulsión del secundario por encima del punto de rocío de la sala, lo que garantiza refrigeración puramente sensible y evita condensación sobre la electrónica.

Caudal, salto térmico y el precio del agua templada

La especificación de caudal que manejan casi todos los diseños es de 1,5 l/min por kW, con el lado servidor moviéndose entre 1,2 y 1,5. El salto térmico de diseño del bucle TCS ronda los 10 °C para GPU, aunque los ensayos a plena carga con racks de 128 kW han medido saltos de casi 15 °C. Un pod de 1 MW repartido en veinte racks de 50 kW pide del orden de 1100 l/min en total, cifra que da idea del calibre de tubería y del tamaño de las bombas.

Sobre esa base aparece la discusión más interesante del momento. NVIDIA ha fijado como objetivo de plataforma que todos los racks MGX operen con agua de entrada a 45 °C, y describe el escenario de free cooling completo: la instalación entrega 41 °C a las CDU y estas suministran 45 °C a los racks. El argumento es sólido, porque a esa temperatura casi cualquier clima permite rechazar el calor con enfriadores secos, sin compresión mecánica, y el presupuesto eléctrico liberado se traduce en más racks por megavatio contratado.

El precio de esa decisión está en la hidráulica, y los datos de plataforma para el GB300 lo cuantifican:

Temperatura de suministro	Caudal por rack	Caída de presión
25 °C	59 l/min	2,3 psi
30 °C	71 l/min	3,2 psi
35 °C	89 l/min	4,9 psi
40 °C	119 l/min	8,5 psi
45 °C	177 l/min	18,4 psi

Pasar de 25 a 45 °C triplica el caudal y multiplica por ocho la caída de presión, que se paga en bombeo, en calibre de colector y en el tamaño de la CDU. Por eso OCP defiende una posición distinta en su hoja de ruta: 30 °C de refrigerante como mínimo duradero, argumentando que a esa temperatura ya se opera en free cooling o modo mixto casi todo el año en muchas zonas climáticas, que se preservan quince años de mejoras de PUE y que quedan abiertas las opciones de reutilización de calor. El mismo documento advierte de que bajar a 20 °C incrementa la potencia anual de enfriadora en torno a un 20 %, y de que ni siquiera a 30 °C se puede prometer una instalación sin enfriadoras en cualquier escenario, porque hay que sostener la capacidad a plena carga y en condiciones de fallo.

Las dos posiciones no se contradicen tanto como parece. NVIDIA especifica el límite superior que el equipo tolera; OCP recomienda el punto de operación que optimiza el conjunto. Un diseño razonable en el sur de Europa se sitúa en la banda de 30 a 35 °C de suministro, con capacidad hidráulica reservada para subir si el clima o la tarifa lo aconsejan.

Colectores y conectores

Entre la CDU y las placas frías hay una red de distribución con dos niveles. Los colectores de fila unen la CDU con los racks y se montan sobre el techo o bajo el suelo técnico. Los colectores de rack reparten dentro del armario: los verticales se montan en la parte trasera, los horizontales pueden ir al frente. NVIDIA integra ya en la plataforma Vera Rubin colectores de bandeja, colectores de rack con conectores UQD08 y barras colectoras eléctricas refrigeradas por líquido de hasta 5000 A, señal de que la frontera entre distribución eléctrica y térmica se está difuminando dentro del armario.

La pieza que hace todo esto mantenible es el conector rápido sin goteo. OCP mantiene dos especificaciones separadas: la UQD para conexión manual y la UQDB para conexión ciega, la que permite que una bandeja de cómputo conecte hidráulicamente al deslizarla en el rack sin que nadie enrosque nada. La metodología de ensayo de la UQDB valida la intercambiabilidad entre proveedores con un milímetro completo de desalineación radial, y los fabricantes declaran caudal pleno con huecos de uno a dos milímetros. El derrame por desconexión de un conector de cara plana de referencia está por debajo de 0,015 cc, del orden de una gota. Los rangos típicos de trabajo llegan a 150 psi con presión de reventón cuatro veces superior y vidas de más de 10 000 ciclos.

Que exista una especificación abierta de conector es más importante de lo que parece. Durante años, cada fabricante traía el suyo, y eso ataba al cliente a un proveedor para toda la vida de la sala. El conector es la pieza de fontanería que define si un rack de otro fabricante entra en tu fila.

La química del bucle

El fluido del TCS no es agua a secas. El estándar de facto es el PG25, una mezcla de aproximadamente 25 % en volumen de propilenglicol en agua con inhibidores de corrosión y antiespumantes. Sus propiedades a 20 °C dan un calor específico de unos 3,9 kJ/kg·K, conductividad térmica de 0,49 W/mK, viscosidad de 2,4 cP y punto de congelación de -10 °C. El agua desionizada pura tiene más de un 4 % más de capacidad calorífica y bombea mejor; el glicol se paga en rendimiento térmico y en energía de bombeo, y a cambio da dos cosas: protección anticongelante y control biológico.

Ese control biológico tiene un detalle que sorprende y que explica bastantes averías. Los glicoles son biostáticos a partir del 25 % en volumen, pero a concentraciones del orden del 10 % la biomasa tiende a alimentarse del propilenglicol en lugar de ser inhibida por él. Un bucle mal dosificado, o rellenado con agua tras una purga, está peor que si no llevara glicol. El biofilm resultante obstruye canales de 0,2 mm y arruina la transferencia térmica sin dar señales previas más allá de una caída de presión que sube despacio.

La especificación de calidad del fluido es corta y merece estar en el contrato de mantenimiento:

Parámetro	PG25 (TCS)	Agua de planta (FWS)
pH	8,0-10,5	7,0-9,0
Dureza total	< 50 ppm	< 200 ppm
Cobre	< 2 ppm	—
Hierro	< 2 ppm	—
Cloruros	< 25 ppm	< 50 ppm
Sulfatos	< 25 ppm	< 100 ppm

Cloruros y sulfatos aceleran la picadura y el ataque galvánico, sobre todo en aleaciones de aluminio y cobre. La recomendación de diseño es mantener los materiales húmedos lo más monometálicos posible, cobre y latón o acero inoxidable, con un índice anódico próximo entre piezas, y evitar aluminio sin inhibidores y acero galvanizado.

La filtración cambia por completo entre bucles. En el TCS se trabaja por debajo de 25 micras, y las CDU comerciales montan filtros de 50 micras redundantes; en el FWS se acepta el rango de 300 a 500 micras. En el extremo, la CDU de 2 MW de Google filtra a 0,2 micras en circuito lateral para alargar la vida del refrigerante. OCP recomienda ensayo del fluido in situ con cadencia trimestral y análisis de laboratorio anual, con métodos normalizados para iones metálicos, pH, alcalinidad de reserva y cloruros. La práctica operativa habitual es más intensa al principio: análisis diario durante el arranque, semanal tras la primera semana y mensual en régimen estable. Las degradaciones documentadas del refrigerante se atribuyen casi siempre a lo mismo: un flushing inicial mal hecho, mantenimiento insuficiente o entrada de aire en el circuito.

Fugas, o el miedo que no era el problema

La objeción que aparece siempre en la primera reunión es el agua sobre la electrónica. El sistema se defiende en tres capas.

La primera es la detección. Se combinan sensores directos, cables detectores de fuga y sondas puntuales en los puntos bajos de bandejas y colectores, con detección indirecta por nivel del depósito tampón y por sensores de burbujas: si entra aire o falta líquido, algo está abierto. La plataforma GB300 NVL72 ya integra detección de fuga a nivel de bandeja y de rack, con la señal disponible para el BMS.

La segunda es el diseño hidráulico. La solución más elegante consiste en operar el lado servidor por debajo de la presión atmosférica: con impulsión a unos 0,13 bar de vacío y retorno a 0,61 bar, una rotura hace entrar aire en lugar de expulsar refrigerante. El caudal de aire entrante se limita con válvulas antirretorno y venturi, y el efecto térmico medido durante una fuga es una subida de uno a tres grados en la temperatura de CPU. Un clúster del DOE operado con este esquema acumula varios años sin una sola fuga registrada.

La tercera es la cualificación de fábrica: prueba hidrostática a tres veces la presión de operación, ensayos de choque y vibración con verificación posterior de estanqueidad, y en algunos fabricantes prueba de fugas con PG25 sobre el 100 % de las unidades más una prueba de aceptación simulando megavatios de carga.

El resultado en producción es bueno. Google declara una disponibilidad de su flota de CDU en torno al 99,999 % desde 2020, con refrigeración líquida en producción desde 2018, cerca de un gigavatio de capacidad refrigerada por líquido y aproximadamente la mitad de su huella global con líquido desplegado o habilitado.

Y aquí está el dato que desmonta la narrativa habitual. Preguntados por las barreras que frenan la adopción del DLC, los operadores encuestados por Uptime en 2025 citan falta de estandarización (39 %), coste (38 %) y fiabilidad (35 %), mientras que las cuestiones de seguridad, el miedo al agua sobre la electrónica, aparecen en apenas un 7 %. Lo que frena al líquido no es la fuga. Es que todavía no hay un estándar cómodo, que sale caro y que introduce modos de fallo que los equipos de operación no conocen. Uptime añade un matiz honesto: el sector no está aplicando hoy al líquido los estándares de redundancia de la TI empresarial, porque la mayor parte de la capacidad instalada está en HPC e IA, donde las cargas por lotes toleran interrupciones que un sistema transaccional no toleraría.

Meter líquido en una sala de aire

Casi nadie parte de cero, y por eso el factor que más pesa en la decisión de adoptar DLC, según la misma encuesta, es la facilidad de retrofit sobre la infraestructura existente (46 % de las respuestas), por delante incluso del ahorro operativo.

La vía canónica del retrofit es la CDU líquido-aire en formato sidecar: un armario que se coloca junto al rack, cierra su propio circuito con las placas frías y rechaza el calor al aire de la sala. Las unidades comerciales van de 200 kW, con 1145 kg y 19 kW de consumo propio, a 500 kW con 2300 kg y 55 kW. No hay que tocar la tubería del edificio, y ese es todo su atractivo: convierte un problema de obra en un problema de compra. El coste es que la sala tiene que poder absorber esos kilovatios en aire, lo que en la práctica limita el enfoque a islas pequeñas.

Los dos límites físicos del retrofit son el peso y la altura libre. Un rack GB200 NVL72 pesa del orden de 1360 kg vacío y llega a 1500 kg con refrigerante, lo que exige posiciones de suelo preparadas para esa carga y, con frecuencia, losa de hormigón en lugar de suelo técnico. Sumar un sidecar de una o dos toneladas al lado no ayuda. La conclusión que repiten las guías de despliegue es incómoda pero realista: la mayoría de las salas existentes no admiten un rack de esta clase sin refuerzo estructural, ampliación eléctrica y rediseño térmico, y el plazo típico de una conversión completa, entre fabricación, entrega, integración y puesta en marcha, ronda el año.

Para una factoría de inferencia

Cuatro decisiones concentran casi todo el valor.

La primera es especificar la fracción de captura, no solo la potencia. Un pliego que pide “refrigeración líquida para racks de 130 kW” y no dice qué componentes llevan placa fría acaba con una sala que necesita evacuar 30 kW de aire por armario y con los ventiladores internos consumiendo lo que se suponía que el líquido iba a ahorrar. La pregunta correcta al fabricante es qué porcentaje del calor del nodo captura el fluido y sobre qué componentes.

La segunda es tratar la temperatura de aproximación de la CDU como parámetro de compra. Dos grados de diferencia entre una CDU de 4 °C y una de 2 °C se traducen en dos grados más de consigna en el FWS, y esos dos grados son horas de compresor apagado todos los años de vida de la instalación. Es el equivalente térmico de elegir bien el rendimiento de un SAI.

La tercera es la química y la filtración, que es donde se pierden las instalaciones a los dos años. PG25 al 25 % medido, no al 12 % que queda tras un relleno con agua; flushing inicial documentado; filtración acorde al paso de aleta de las placas; y un contrato de mantenimiento con analítica trimestral y umbrales escritos. Un bucle sucio no avisa: baja el rendimiento despacio hasta que una GPU empieza a limitar frecuencia.

La cuarta es el dominio de fallo. Repartir la carga entre CDU de forma que ninguna se lleve más del 10 al 20 % de los servidores, montar bombas N+1 con conmutación automática y alimentar las CDU desde el sistema respaldado. El motivo lo vimos en el primer artículo: un rack de 130 kW sin caudal alcanza temperaturas peligrosas en segundos, y la refrigeración crítica de una factoría de inferencia se diseña con la misma disciplina que su cadena eléctrica. La comparación es exacta: la CDU es a la refrigeración lo que el SAI es a la energía, y nadie compraría un SAI sin redundancia de módulos.

El líquido directo al chip es hoy la respuesta por defecto entre 50 y 150 kW por rack, y el ecosistema entero, desde las arquitecturas de referencia de NVIDIA hasta las especificaciones de OCP, está construido alrededor de la placa fría. Queda por ver el peldaño siguiente, el que sumerge la electrónica entera, y qué pasa cuando el rack se acerca al megavatio. Ese es el último artículo de la serie.

Ver también

Fuentes

Open Compute Project, Cold Plate Development and Qualification — https://www.opencompute.org/documents/ocp-cold-plate-development-and-qualification-with-integrated-comments-pdf
Open Compute Project, 30 °C Coolant: A Durable Roadmap for the Future, Rev 1.0 — https://ashrae.org.vn/wp-content/uploads/2024/12/30%C2%B0C-Coolant-A-Durable-Roadmap-for-the-Future-REV1_0.pdf
Open Compute Project, Universal Quick Disconnect (UQD) Specification Rev 1.0 — https://www.opencompute.org/documents/ocp-universal-quick-disconnect-uqd-specification-rev-1-0-2-pdf
Open Compute Project, Universal Quick Disconnect Blind-Mate (UQDB) Specification Rev 1.0 — https://www.opencompute.org/documents/uqdb-spec-1-0-pdf
Open Compute Project, Open Rack V3 Blind Mate Manifold Specification Rev 1.0 — https://www.opencompute.org/documents/open-rack-v3-blind-mate-manifold-specification-rev-1-0-review-april05-2024-pdf
ASHRAE TC 9.9, Emergence and Expansion of Liquid Cooling in Mainstream Data Centers — https://www.ashrae.org/file%20library/technical%20resources/bookstore/emergence-and-expansion-of-liquid-cooling-in-mainstream-data-centers_wp.pdf
Dell Technologies / OCP, Liquid Coolants Guidance for Technology Cooling System and Facility Water System — https://www.delltechnologies.com/asset/en-us/products/servers/industry-market/liquid-coolants-guidance-for-technology-cooling-system-and-facility-water-system-whitepaper.pdf
Schneider Electric, Direct Liquid Cooling System Challenges in Data Centers (White Paper 210) — https://media.datacenterdynamics.com/media/documents/WP210_V1_EN.pdf
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Schneider Electric Blog, Liquid cooling failures in AI data centers: causes, risks, prevention — https://blog.se.com/datacenter/2026/07/15/liquid-cooling-failures-ai-data-centers-causes-risks-prevention/
NSF Public Access Repository, Experimental evaluation of direct-to-chip cold plate liquid cooling for high heat density data centers — https://par.nsf.gov/servlets/purl/10529800
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Businesswire / Boyd, Google’s Two Megawatt Project Deschutes Coolant Distribution Unit at OCP Summit 2025 — https://www.businesswire.com/news/home/20251010498843/en/Boyd-to-Showcase-Googles-Recently-Released-Two-Megawatt-Project-Deschutes-Coolant-Distribution-Unit-at-the-2025-Open-Compute-Project-OCP-Summit
StorageReview, Inside Google’s plan to deliver 1MW racks and cool them too — https://www.storagereview.com/news/inside-googles-plan-to-deliver-1mw-racks-and-cool-them-too
Supermicro, DLC-2 Next Generation Direct Liquid Cooling Solutions — https://www.supermicro.com/en/pressreleases/supermicros-dlc-2-next-generation-direct-liquid-cooling-solutions-aims-reduce-data
Supermicro, Liquid-to-Air Sidecar CDU datasheet — https://www.supermicro.com/datasheet/datasheet_Sidecar_CDU.pdf
Dell’Oro Group, Data Center Liquid Cooling Market to Approach 7 Billion USD by 2029 — https://www.delloro.com/news/data-center-liquid-cooling-market-to-approach-7-billion-by-2029-as-ai-deployments-accelerate/