Los desafíos de ingeniería para construir los centros de datos para IA más grandes del mundo

La insaciable voracidad por los recursos de los grandes modelos de lenguaje de IA, ha provocado una explosión de proyectos de infraestructuras en un movimiento sin precedentes tanto en número como en escala. Entre ellos destaca el ‘Hyperion’ que Meta planea construir en Luisiana. Considerado el centro de datos para IA más grande del mundo, su potencia de 5 GW es tan gigantesca como desafiante y está obligando a los ingenieros a a romper con las normas establecidas.

Aunque la escala declarada del proyecto de Meta es la mayor entre sus pares, es solo uno de las decenas de centros similares que se encuentran actualmente en marcha. Y aún faltan otros aún mayores, como los necesarios para alimentar el The Stargate Project, una iniciativa privada en la que participarán varios gigantes tecnológicos con OpenAI a la cabeza y que invertirá en los próximos cuatro años hasta 500.000 millones de dólares para crear infraestructura de IA. Según Michael Guckes, economista jefe de la empresa de software de construcción ConstructConnect, el gasto en centros de datos superó los 27.000 millones de dólares estadounidenses en julio de 2025 y, una vez que se contabilicen las cifras anuales, superará fácilmente los 60.000 millones de dólares. Hyperion, por sí solo, representa aproximadamente una cuarta parte de esa cantidad.

Para los ingenieros encargados de llevar a cabo estos proyectos, la combinación de desafíos que implican representan un momento único. Las mayores empresas tecnológicas del mundo están invirtiendo grandes sumas de dinero en innovaciones en computación, refrigeración y tecnología de redes, diseñadas para operar a una escala que habría parecido absurda hace cinco años. Al mismo tiempo, el ritmo vertiginoso de la construcción conlleva serios problemas.

La construcción de centros de datos modernos suele requerir una afluencia enorme de trabajadores temporales y aumenta drásticamente el ruido, el tráfico, la contaminación y, a menudo, los precios locales de la electricidad. Otro gran problema para construir estas instalaciones es que faltan humanos cualificados. Además, el impacto ambiental sigue siendo una preocupación mucho después de que se construyan las instalaciones, debido a la demanda energética ininterrumpida (24/7) sin precedentes de los centros de datos de IA, que, según un estudio reciente, podrían emitir el equivalente a decenas de millones de toneladas de CO2 al año solo en Estados Unidos.

A pesar de estos problemas, incluyendo la involución del mercado del PC por la falta de chips y los precios desorbitados, las grandes empresas de IA y los ingenieros que dirigen la construcción, siguen adelante a toda máquina con la construcción de gigantescos centros de datos. Entonces, ¿qué se necesita realmente para construir un centro de datos de tamaño sin precedentes? Un especial de Spectrum nos pone sobre la pista de las innovaciones necesarias y los desafíos a superar.

La IA redefine el diseño de edificios

El edificio típico de un centro de datos se asienta sobre una cimentación de losa de hormigón armado. Esta se combina con una estructura de acero y paneles de pared de hormigón vertido. El edificio terminado se denomina «estructura encapsulada», un término que implica que la estructura en sí es una preocupación secundaria. Meta incluso ha utilizado carpas gigantes para instalar centros de datos temporales.

Sin embargo, la magnitud para crear el centro de datos de IA más grande del mundo plantea desafíos únicos. «El mayor desafío suele ser lo que hay bajo la superficie. Los suelos inestables, corrosivos o expansivos pueden provocar retrasos y requerir intervenciones importantes», afirma Robert Haley, vicepresidente de la consultora de construcción Jacobs. La conductividad térmica del suelo también es importante, ya que la mayor parte de la infraestructura eléctrica se ubica bajo tierra. Si el suelo tiene una alta resistividad térmica, será difícil disipar el calor y por ello los ingenieros pueden tomar cientos o miles de muestras de suelo antes de comenzar la construcción.

Al parecer, no faltan emplazamientos adecuados, ya que tanto el número de centros de datos en construcción como la inversión en ellos se han disparado. Este gasto ha permitido a las empresas constructoras de centros de datos romper con las normas establecidas. Antes del auge de la IA, la mayoría de los centros de datos se basaban en diseños tradicionales que priorizaban una construcción económica y eficiente. La disposición de las grandes tecnológicas a invertir ha desplazado el enfoque hacia la velocidad y la escala.

La mayor flexibilidad presupuestaria permite el uso de paneles de hormigón prefabricados para paredes y suelos más grandes y robustos. Doug Bevier , director de desarrollo de Clark Pacific, afirma que algunos paneles de hormigón para suelos pueden alcanzar ahora los 23 metros de longitud y soportar cargas de hasta 3000 kilogramos por metro cuadrado, más del doble de la carga que suelen definir los códigos internacionales de construcción para la industria manufacturera. En algunos casos, los paneles de hormigón deben fabricarse a medida para cada proyecto, un paso costoso que la economía de los centros de datos anteriores a la IA rara vez justificaba.

Al mismo tiempo, los plazos de los proyectos también se han reducido. Jamie McGrath, vicepresidente sénior de operaciones de centros de datos en Crusoe, afirma que la empresa está entregando proyectos en «unos 12 meses», en comparación con los 30 a 36 meses anteriores. No todos los proyectos avanzan a ese ritmo, pero la rapidez es una prioridad para todos. Esto dificulta la coordinación de la mano de obra y los materiales necesarios. El emplazamiento de Hyperion de Meta, ubicado en la zona rural de Richland Parish, Luisiana, es un ejemplo de este desafío. Al menos 5.000 trabajadores temporales han llegado a una zona que cuenta con tan solo unos 20.000 residentes permanentes. Estos trabajadores perciben salarios superiores a la media y suponen un impulso temporal para algunos negocios locales, pero también han generado quejas de los residentes por el ruido del tráfico y de la construcción, así como por la contaminación.

Esta fricción con los residentes incluye no solo estos impactos evidentes, sino también otros que quizás no se sospechen de inmediato, como la contaminación lumínica causada por los horarios de funcionamiento ininterrumpidos. También son importantes los cambios en los niveles freáticos locales y la escorrentía, que pueden reducir la calidad del agua. Estos problemas han motivado a algunas ciudades estadounidenses prohibir los centros de datos.

Energía en un centro de datos para IA

El sitio web de Meta en Richland Parish también destaca un problema que es la prioridad número uno tanto para los centros de datos de IA como para sus críticos: la energía. Los centros de datos siempre han consumido grandes cantidades de energía, lo que impulsó la concentración de su construcción en núcleos donde las compañías eléctricas locales respondían a sus demandas, especialmente con renovables.

Sin embargo, la demanda energética de los centros de datos de IA más grandes ha pillado desprevenidas incluso a las compañías eléctricas más eficientes. Un informe del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, en California, estimó que toda la industria de centros de datos de EE. UU consumió una carga promedio de aproximadamente 8 GW de energía en 2014. Actualmente, los mayores complejos de centros de datos de IA están diseñados para soportar hasta un gigavatio cada uno, y se prevé que Hyperion de Meta requiera 5 GW. «Los centros de datos suponen un problema exasperante para muchas empresas de servicios públicos«, afirma Abbe Ramanan , directora de proyectos de Clean Energy Group, una organización sin ánimo de lucro con sede en Vermont.

Ramanan explica que las compañías eléctricas suelen utilizar centrales de reserva para hacer frente a la demanda adicional. Generalmente se trata de centrales de combustibles fósiles más antiguas y menos eficientes que, debido a su alto coste operativo y sus emisiones de carbono, debían ser clausuradas. Sin embargo, Ramanan afirma que el aumento de la demanda de electricidad las ha mantenido en funcionamiento.

Meta ha consiguido el suministro eléctrico para Hyperion negociando con Entergy, la compañía eléctrica de Luisiana, la construcción de tres nuevas centrales eléctricas de turbina de gas. Dos estarán ubicadas cerca del emplazamiento de Richland Parish, mientras que la tercera estará ubicada en el sureste de Luisiana. Entergy presenta las nuevas plantas como un triunfo para el estado. «Un pilar fundamental del acuerdo entre Entergy y Meta es que Meta sufraga el coste total de la infraestructura de servicios públicos». afirma Daniel Kline, director de planificación y políticas de suministro eléctrico de Entergy. La empresa prevé que «las facturas de los clientes serán más bajas de lo que habrían sido de otro modo». Esto sería una excepción, ya que un informe reciente de Bloomberg reveló que las tarifas eléctricas en las regiones con centros de datos tienen más probabilidades de aumentar que en las regiones sin ellos.

Las emisiones totales del ciclo de vida de las plantas de Hyperion podrían oscilar entre 4 y más de 10 millones de toneladas de CO2 al año, dependiendo de la frecuencia de uso y de los parámetros de eficiencia finales una vez construidas. En el extremo superior, esto equivale a la cantidad de CO2 producida por más de 2 millones de automóviles de pasajeros. Afortunadamente, no todos los centros de datos de Meta adoptan el mismo enfoque energético. La compañía ha anunciado un plan para alimentar Prometheus, otro gran proyecto de centro de datos en Ohio cuya puesta en marcha está prevista antes de finales de 2026, con energía nuclear. Otras grandes empresas tecnológicas, impulsadas por la necesidad de construir centros de datos rápidamente, están adoptando un enfoque aún menos eficiente lo que está provocando grandes críticas.

Los racks de IA inclinan la balanza

La demanda de energía nueva y fiable está impulsada por las GPU de alto consumo energético que se encuentran dentro de los modernos centros de datos de IA. En enero de 2025, Mark Zuckerberg anunció en una publicación de Facebook que Meta planeaba finalizar 2025 con al menos 1,3 millones de GPUs en servicio. El centro de datos Stargate de OpenAI planea utilizar más de 450.000 GPU Nvidia GB200 , y Colossus 2 de xAI, una expansión de Colossus, está construido para albergar más de 550.000 GPU .

Las GPU, que siguen siendo con diferencia las más populares para las cargas de trabajo de IA, están integradas en monolitos de acero y silicio a escala humana que, al igual que los centros de datos construidos para albergarlas, están aumentando rápidamente en peso, complejidad y consumo de energía.

El GB200 NVL72 de NVIDIA, un sistema de tamaño rack, es actualmente una de las opciones líderes para centros de datos de IA. Un solo rack GB200 contiene 72 GPU, 36 CPU y hasta 17 terabytes de memoria. Mide 2,2 metros de altura, pesa hasta 1553 kilogramos y consume alrededor de 120 kilovatios, lo que equivale al consumo de unos 100 hogares estadounidenses. Y esto, según la compañía, la mayor capitalizadora de la era de la IA, solo es el principio. La compañía prevé que los futuros racks podrían consumir hasta un megavatio cada uno.

El vicepresidente sénior de soluciones de infraestructura en Vertiv, afirma que la rápida evolución de los sistemas de IA a escala de rack ha obligado a los centros de datos a adaptarse. «Los racks de IA consumen mucha más energía y pesan más que sus predecesores», explica Petik. Los centros de datos deben suministrar a los racks múltiples fuentes de alimentación sin ocupar espacio adicional. Las nuevas demandas de energía de los sistemas a escala de rack tienen consecuencias que se reflejan en el diseño del centro de datos, incluso en su superficie.

Refrigeración y conectividad a gran escala

Los racks de GPU de IA de ultra alta densidad de NVIDIA están transformando los centros de datos no solo por su peso y consumo de energía, sino también por sus exigentes requisitos de refrigeración y ancho de banda.

Los centros de datos tradicionalmente utilizan refrigeración por aire, pero este método ha llegado a sus límites. En adelante, las GPU dependerán de la refrigeración líquida. Sin embargo, esto añade una nueva capa de complejidad. Se extiende hasta el nivel de las instalaciones y debe diseñarse para ser redundante. En el rack, las tuberías se conectan a placas frías montadas sobre cada GPU; fuera de la estructura del centro de datos, las tuberías pasan a través de unidades de refrigeración por evaporación.

La infraestructura de red utilizada por los centros de datos de IA también está cambiando para adaptarse a las nuevas exigencias. Los centros de datos tradicionales se ubicaban cerca de nodos de red para facilitar el acceso a Internet. Sin embargo, los centros de datos de IA se centran más en las redes de GPUs.

Estas conexiones deben soportar un ancho de banda elevado con una fiabilidad perfecta. Mark Bieberich, vicepresidente de Ciena, empresa de infraestructura de red, afirma que su última tecnología de transceptores de fibra óptica, WaveLogic 6, puede proporcionar hasta 1,6 terabytes por segundo de ancho de banda por longitud de onda. Una sola fibra puede soportar un total de 48 longitudes de onda, y los clientes más importantes de Ciena cuentan con cientos de pares de fibra, lo que sitúa el ancho de banda total en miles de terabits por segundo.

El futuro, grande pero incierto

Aún no se conocen con exactitud los desafíos de Hyperion y los centros de datos para IA más grandes de escala similar. NVIDIA todavía no ha presentado los sistemas de GPU de IA a escala de rack que albergará. ¿Cuánta energía consumirá? ¿Qué tipo de refrigeración requerirá? ¿Cuánto ancho de banda deberá proporcionar? Todos los datos que sabemos hasta ahora son solo estimaciones.

Ante la falta de detalles, la importancia del diseño de centros de datos para IA apunta a una certeza: deben ser enormes. Los nuevos diseñadores de centros de datos están reescribiendo sus normas para gestionar la energía, la refrigeración y la infraestructura de red a una escala que habría parecido descabellada hace cinco años.

Esta innovación se ve impulsada por el enorme poder adquisitivo de las grandes tecnológicas, que desembolsaron decenas de miles de millones de dólares solo en 2025, lo que plantea dudas sobre la sostenibilidad de dicho gasto. Sin embargo, para los ingenieros que trabajan en el diseño de centros de datos, se trata de una oportunidad para hacer posible lo imposible y reducir la problemática que es tan gigantesca como su potencia.