Justo frente a la costa de Shanghái, bajo el movimiento de las turbinas eólicas marinas, China está lanzando un nuevo tipo de infraestructura digital, que podría transformar el modo en que el mundo impulsa su auge de la inteligencia artificial. Encapsulado en módulos estancos y refrigerado por las corrientes oceánicas, el primer centro de datos submarino comercial de IA del mundo ya está en funcionamiento. La instalación, construida por la empresa tecnológica china Hailanyun, está diseñada para gestionar las tareas computacionales intensivas que se están convirtiendo rápidamente en el motor de las economías modernas, desde el entrenamiento de grandes modelos lingüísticos hasta la ejecución de simulaciones complejas en tiempo real. Y lo hace prácticamente sin agua dulce, sin voluminosos aparatos de aire acondicionado y con emisiones de carbono prácticamente nulas.
“El ambicioso enfoque de China señala un cambio audaz hacia una infraestructura digital baja en carbono y podría influir en las normas globales en informática sustentable”, dijo a Live Science Shabrina Nadhila, analista del grupo de expertos en energía Ember.
La crisis de refrigeración provocada por la IA
La inteligencia artificial actual es un tema candente, literalmente. Los servidores de los centros de datos modernos realizan billones de cálculos por segundo, lo que genera un calor intenso que debe eliminarse constantemente para evitar daños y preservar el rendimiento.
Casi el 40% de la energía que utiliza un centro de datos terrestre típico se destina a refrigeración. La mayoría de los centros dependen de agua dulce, ya sea pulverizada, evaporada o refrigerada y bombeada entre las máquinas. Pero esto tiene un alto precio: cada día, estos sistemas consumen cientos de miles de galones, agua que de otro modo podría regar cultivos, fluir por ríos o llenar grifos.
Algunas de las empresas tecnológicas más grandes del mundo, como Google y Meta, han ubicado sus centros de datos en climas secos y áridos como Arizona o el sur de España, donde la baja humedad del aire ayuda a proteger los dispositivos electrónicos sensibles. Sin embargo, esta compensación —mejores condiciones del hardware a cambio de una mayor demanda de agua— ha generado críticas a medida que las regiones se enfrentan al agravamiento de las sequías y a la creciente competencia por los recursos naturales.
Un estudio de 2023 de la Universidad de California en Riverside estimó que cada 20 a 50 consultas de IA, como formular una pregunta a ChatGPT, pueden requerir la evaporación de medio litro de agua dulce. Entrenar modelos grandes puede ser aún peor: una estimación sugiere que GPT-3 podría haber consumido más de 700.000 litros de agua durante el entrenamiento, aunque los modelos más nuevos son más eficientes.
Ahora, China está intentando un enfoque radicalmente diferente: prescindir por completo de esa tierra.
Bajo las olas, más allá de la red
En lugar de usar enfriadores y ventiladores, el centro de datos submarino de Hailanyun aprovecha la estabilidad térmica natural del océano. La instalación utiliza tuberías selladas para bombear agua de mar a través de radiadores conectados a sus racks de servidores, absorbiendo el calor y llevándolo a través de un flujo lento y constante. Según evaluaciones internas realizadas con la Academia China de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, este método reduce drásticamente el consumo de electricidad en al menos un 30% en comparación con los sistemas terrestres.El nuevo centro también estará alimentado casi en su totalidad por un parque eólico marino cercano, que proporciona el 97% de su energía, según el portavoz de Hailanyun, Li Langping.
El primer módulo operativo contiene 198 racks de servidores, suficientes para operar entre 396 y 792 servidores compatibles con IA. Hailanyun afirma que esta configuración es lo suficientemente potente como para entrenar un modelo como GPT-3.5 en un solo día. Sin embargo, aún es un pequeño paso en comparación con la magnitud de las ambiciones de China en materia de IA. Los centros de datos tradicionales de tamaño mediano en el país pueden albergar 3000 racks o más. Las instalaciones de gran escala superan los 10.000.
Aun así, los investigadores están tomando nota. Hailanyun pasó de ser un proyecto piloto lanzado en Hainan en diciembre de 2022 a una implementación comercial completa en menos de 30 meses, “algo que el Proyecto Natick de Microsoft nunca intentó”, afirmó Zhang Ning, investigador postdoctoral de la Universidad de California en Davis, según Live Science.
El Proyecto Natick fue el intento de Microsoft de implementar la computación oceánica. En 2018, la compañía hundió un módulo de servidores sellado frente a la costa de Escocia. Tras dos años, descubrieron que presentaba tasas de fallos de hardware más bajas que los centros terrestres, gracias en parte a su entorno libre de personas y lleno de nitrógeno. Sin embargo, Microsoft ha archivado el proyecto desde entonces, señalando únicamente que sigue siendo “una plataforma de investigación para explorar, probar y validar nuevos conceptos”. China, por el contrario, está avanzando con rapidez y a gran escala.
No sin consecuencias
A pesar de su potencial ambiental, los centros de datos oceánicos plantean interrogantes complejos. Las descargas de agua caliente pueden reducir los niveles de oxígeno en el agua marina circundante, especialmente durante las olas de calor marinas. Los organismos acuáticos, ya estresados por el aumento de la temperatura oceánica, podrían tener más dificultades para sobrevivir si las descargas cercanas elevan las temperaturas o alteran la química local.
Los investigadores de Microsoft descubrieron que su prototipo provocó que las temperaturas del agua aumentaran solo “unas pocas milésimas de grado” en las corrientes cercanas, pero eso fue bajo condiciones controladas y más frías del Atlántico Norte.
Hailanyun, por su parte, dice que sus propias pruebas mostraron un aumento de menos de un grado Celsius en las aguas circundantes, “prácticamente sin impacto sustancial”, según Li Langping.
La seguridad es otra preocupación. Un estudio de 2024 de la Universidad de Florida descubrió que ciertas frecuencias de sonido, como las transmitidas por altavoces submarinos, podrían dañar los sistemas de servidores. Desde entonces, los investigadores han desarrollado herramientas de aprendizaje automático para detectar y contrarrestar estas amenazas de forma temprana, pero la vulnerabilidad pone de relieve cómo la infraestructura submarina se enfrenta a riesgos únicos.
Y luego está la reparación. Lo que es rutinario en tierra, como cambiar un disco duro averiado o revisar una conexión, se vuelve lento, costoso y peligroso cuando involucra a buzos o submarinos robóticos.
Aun así, el océano ofrece ventajas que la tierra no puede igualar: ausencia de polvo, vibraciones sísmicas y fluctuaciones de temperatura. Todo esto puede prolongar la vida útil del hardware sensible.
¿Un plan para el futuro?
Por ahora, el experimento de China es único. Pero el interés está creciendo en otros lugares. Corea del Sur ha anunciado planes para sus propias instalaciones submarinas. Japón y Singapur están considerando centros de datos flotantes, anclados sobre el agua, pero que aún aprovechan el océano para su refrigeración.
Zhang, investigador de la UC Davis, cree que la tendencia podría extenderse si los países pueden resolver los problemas regulatorios, ecológicos y de cadena de suministro que China ya está abordando. Y a medida que la IA siga creciendo, esas presiones no desaparecerán.
Al fin y al cabo, no hay escasez de agua de mar. Lo que falta es una visión sostenible de cómo alimentar un futuro de IA sin agotar nuestros recursos más preciados. Al hundir sus servidores en las profundidades, China puede haber encontrado una respuesta.
Fuente: ZME Science.
