Centros de datos sin cobre: energía, fibra y futuro de la infraestructura digital

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En este contexto, los llamados “centros de datos sin cobre” y las arquitecturas que minimizan el uso de cobre emergen como una vía potente para ganar eficiencia, flexibilidad y sostenibilidad: más fibra óptica, soluciones de power-over-fiber, distribución eléctrica modular y diseños que exprimen al máximo cada vatio y cada metro de cable.

Demanda desbocada de datos, IA y energía

El volumen global de información no para de crecer: se estima que en 2025 se crearán y consumirán en torno a 181 zettabytes de datos en todo el mundo, casi el triple que a principios de la década. Esa avalancha obliga a que los centros de datos sean mucho más escalables, capaces de aumentar capacidad de cálculo y almacenamiento casi sobre la marcha.

El auge de la computación en la nube y de la inteligencia artificial de alto rendimiento está detrás de buena parte de este salto. Modelos de lenguaje masivos, analítica avanzada, servicios 5G y aplicaciones en tiempo real elevan la exigencia de ancho de banda, reducen los márgenes de latencia aceptables y disparan las necesidades energéticas de las infraestructuras.

Según previsiones de BloombergNEF, las necesidades de electricidad vinculadas a la computación de IA en Estados Unidos podrían más que duplicarse de aquí a 2035. Ejecutivos como Jensen Huang (Nvidia) o Sam Altman (OpenAI) llevan tiempo advirtiendo de que serán necesarios billones de dólares en nuevas infraestructuras para soportar esta nueva ola de centros de datos y complejos de IA.

Sin embargo, el cuello de botella ya no está tanto en el espacio o en la tecnología de servidores, sino en el suministro eléctrico y en la capacidad de las redes de transporte de energía. Las infraestructuras de transmisión son viejas en muchos mercados, los trámites regulatorios son lentos y los plazos para conectar nuevos megavatios a la red se estiran años.

El caso de Santa Clara: edificios terminados sin poder encenderse

La situación en algunos polos tecnológicos es tan extrema que existen centros de datos terminados, listos para funcionar, que permanecen vacíos durante años esperando energía. Es lo que está ocurriendo en Santa Clara, California, ciudad natal de Nvidia y uno de los epicentros mundiales de la computación.

Digital Realty, uno de los mayores desarrolladores de centros de datos del mundo, solicitó en 2019 la construcción de una nueva instalación en Santa Clara. Aproximadamente seis años después, el edificio de cuatro plantas y unos 40.000 metros cuadrados sigue vacío, esperando ser energizado por completo por la compañía eléctrica municipal Silicon Valley Power (SVP).

Algo parecido le sucede a Stack Infrastructure (ahora propiedad de Blue Owl Capital), con un proyecto cercano de hasta 48 megavatios de capacidad crítica que también permanece parado. Ambos promotores dependen de que SVP complete una actualización de su sistema eléctrico valorada en unos 450 millones de dólares, con horizonte de finalización alrededor de 2028.

Mientras tanto, Santa Clara concentra ya más de medio centenar de centros de datos en operación o construcción, lo que refleja hasta qué punto la demanda local de capacidad digital supera a la capacidad de crecimiento de la red eléctrica. En entornos así, cada vatio cuenta, y cualquier tecnología que permita ahorrar energía o reducir pérdidas en cableado y distribución cobra relevancia.

El problema no es exclusivo de California: en el norte de Virginia, la famosa “Data Center Alley” servida por Dominion Energy, se habla de esperas de entre uno y tres años —y en algunos casos hasta siete— para conectar grandes centros de datos. En Oregón, Amazon ha denunciado la falta de potencia suficiente para varios proyectos, lo que ilustra una tensión creciente entre operadores y utilities.

Qué está pasando en el cableado del centro de datos

Paralelamente a los problemas de suministro eléctrico, el diseño interno de los centros de datos también atraviesa una transformación: el cableado basado en cobre se va quedando atrás frente a soluciones basadas en fibra óptica, sobre todo a medida que las velocidades de transmisión se disparan.

Hemos pasado en pocos años de 40 Gbps a 100 Gbps como algo casi estándar, y los enlaces de 400 Gbps se extienden en despliegues de alto rendimiento. A la vuelta de la esquina, la industria ya plantea saltos a 800G e incluso 1,6 Tbps, siguiendo la hoja de ruta de Ethernet marcada por el IEEE. Mantener estas velocidades con cobre se vuelve cada vez más complicado, caro y derrochador en términos de energía.

Hoy en día, la fibra óptica se ha impuesto en prácticamente toda la red del centro de datos, desde la capa de agregación a la de core, así como entre salas y edificios. El último bastión del cobre está en los enlaces cortos entre switches y servidores dentro del rack o del área inmediata, donde aún se utilizan cables de par trenzado o DAC para distancias muy reducidas y velocidades moderadas.

Durante años se ha pronosticado la desaparición del cobre dentro del data center, y aunque ha logrado aguantar más tiempo del que muchos esperaban, la combinación de limitaciones de distancia, necesidades de potencia cada vez mayores y la presión por diseñar centros de datos energéticamente eficientes está empujando a un nuevo punto de inflexión.

Consumo energético: el gran talón de Aquiles del cobre

Uno de los mayores problemas del cobre en entornos de alta velocidad es su consumo de energía significativamente superior frente a la fibra. A partir de 10 Gbps, los despliegues de par trenzado (UTP/STP) prácticamente han desaparecido de los entornos de misión crítica debido a las limitaciones de diseño y eficiencia.

En un enlace de cobre, cada extremo debe alimentar la señalización eléctrica del canal. Los transceptores de cobre 10G suelen consumir en torno a 3-5 vatios cada uno. Puede parecer poco, pero cuando se multiplica por miles de puertos, el impacto en el presupuesto energético y en la refrigeración del centro de datos se dispara.

Si comparamos, los módulos de cobre consumen casi diez veces más potencia que muchos transceptores de fibra multimodo equivalentes. A esto se suma el coste indirecto de evacuar el calor extra generado, que obliga a sobredimensionar climatización y sistemas de gestión térmica, encareciendo aún más la operación.

Cuando se tiene en cuenta el coste de compensar el calor adicional, los gastos operativos asociados al cobre pueden duplicar fácilmente los de una infraestructura basada en fibra. En un entorno en el que los márgenes energéticos son cada vez más ajustados y la presión regulatoria sobre la eficiencia es creciente, esta diferencia es determinante.

Pérdida de señal y limitaciones de distancia del cobre

El otro gran límite del cobre es la pérdida de señal a medida que aumentan la velocidad y la distancia. Las señales eléctricas sufren atenuación y están condicionadas por las capacidades de los ASIC y las técnicas de compensación necesarias para mantener la integridad de la señal en el enlace.

A velocidades muy altas, se necesita mucha más potencia para recorrer incluso distancias cortas con cobre, lo que va totalmente en contra del objetivo de reducir consumo. Incluso los cables DAC de corto alcance empiezan a acusar estas limitaciones, complicando diseños que antes eran razonablemente sencillos.

La capacidad creciente de los switches también cambia las reglas del juego. Hoy un solo switch de 1U puede dar servicio a varios racks de servidores. A las velocidades que exigen las aplicaciones modernas, el cobre ya no tiene margen para cubrir todas esas distancias, ni siquiera en pasillos relativamente compactos, sin penalizar en exceso la potencia consumida.

Por ello, muchos operadores están abandonando el modelo clásico “top-of-rack” basado en enlaces de cobre cortos y adoptando diseños con switches de agregación en posición “middle-of-row” o “end-of-row”, soportados por cableado estructurado mayoritariamente de fibra. Esto reduce complejidad, mejora la escalabilidad y ayuda a optimizar rutas de señal y consumo energético.

Hacia redes internas orientadas a 800G y 1,6T

La hoja de ruta de Ethernet hacia 800G y 1,6T no es una ambición lejana, sino una necesidad práctica para poder responder a la explosión de ancho de banda, la reducción de latencias y el auge de la IA, el IoT y la virtualización masiva. Los hiperescalares ya preparan sus infraestructuras pensando en estos saltos.

En este contexto, el cableado estructurado de fibra ofrece una vía clara. Arquitecturas basadas en infraestructuras de 16 fibras permiten escalar de forma ordenada hacia esas velocidades altas, usando de manera eficiente el ancho de banda disponible y facilitando la agregación y desagregación de enlaces.

Un diseño de 16 fibras bien planteado puede, por ejemplo, permitir que un solo switch de alta capacidad dé servicio a cerca de 192 servidores, facilitando tareas como montar y administrar un servidor, con ganancias notables en términos de latencia, aprovechamiento de puertos y coste total por bit transportado.

Fabricantes especializados señalan que muchos grandes centros de datos empresariales y de nube pública han llegado ya a un punto de inflexión en el que apostar por fibra “hasta el servidor” es la opción más racional. Se miran en el espejo de los hiperescalares y deducen que replicar, a su escala, estas estrategias es la única forma de no quedarse atrás.

Esto no implica que el cobre desaparezca por completo: seguirá habiendo nichos de bajo ancho de banda y distancias muy cortas donde la diferencia de precio justifique su uso, especialmente en centros de datos pequeños o en escenarios menos exigentes. Pero su protagonismo se reduce y su uso se vuelve cada vez más específico.

El papel de la fibra en Latinoamérica y otros mercados emergentes

La transición hacia soluciones dominadas por fibra no se limita a los grandes hubs norteamericanos o europeos. En Latinoamérica, la adopción de fibra óptica está creciendo a ritmos muy elevados, lo que sienta las bases para redes de centros de datos más modernas y eficientes.

Datos recientes de la OCDE muestran que países como Costa Rica han experimentado crecimientos de despliegues de fibra cercanos al 74% en apenas un año, mientras que Colombia y México registran incrementos del 43% y 36% respectivamente en el mismo periodo analizado.

Este salto no significa que el cobre se elimine de la ecuación de la noche a la mañana, pero sí refleja un desplazamiento claro de la inversión hacia infraestructuras de fibra, especialmente en aquellos tramos de red donde las ventajas en distancia, capacidad y consumo son más evidentes.

En la práctica, lo que se ve es un ecosistema híbrido donde la fibra se reserva para los enlaces troncales, de agregación y los tramos críticos de la red, mientras el cobre se reaprovecha en escenarios muy localizados. A medida que bajan los costes de la fibra y mejoran las soluciones plug-and-play, el argumento económico a favor de seguir estirando el cobre pierde peso.

Flexibilidad: la palabra clave en la infraestructura del centro de datos

Más allá del tipo de cable, la palabra que más se repite en los diseños modernos es “flexibilidad”. Con cargas de trabajo que cambian, tecnologías que evolucionan a gran velocidad y demandas energéticas cada vez más volátiles, los centros de datos deben poder adaptarse sin parones prolongados ni obras faraónicas.

Desde el punto de vista eléctrico, la continuidad del servicio es crítica: cualquier interrupción del suministro puede suponer pérdida de datos, caídas de servicio costosas y daños reputacionales. Por eso, la fiabilidad, la redundancia y la capacidad de recuperación son pilares básicos en el diseño de la distribución eléctrica.

Al mismo tiempo, los operadores afrontan una presión creciente para reducir la huella de carbono y mejorar la eficiencia energética. Según la Agencia Internacional de la Energía, centros de datos y redes de comunicación representan ya entre el 2% y el 3% del consumo eléctrico mundial, y alrededor del 1% de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Aunque las estimaciones varían, todo indica que esa cifra aumentará en los próximos años si no se toman medidas contundentes de optimización. En este escenario, disponer de infraestructuras que permitan reconfigurar cargas, añadir capacidad o integrar nuevas tecnologías sin rediseñar medio edificio es un factor de competitividad.

Medidas clave para un centro de datos flexible

Para conseguir esa flexibilidad, los operadores de centros de datos están apostando por varias estrategias complementarias que afectan tanto al hardware como a las capas de gestión y operación. Entre las más destacadas se encuentran el diseño modular, la automatización avanzada, la monitorización continua y la descentralización de la distribución eléctrica.

En primer lugar, el diseño e infraestructura modular permiten ampliar o reconfigurar zonas del centro de datos con un impacto mínimo en la operación. Salas modulares, racks prefabricados, pasillos fríos o calientes encapsulados y soluciones pre-montadas facilitan migraciones rápidas y reducen riesgos.

La automatización y la orquestación juegan también un papel central: herramientas inteligentes de gestión de recursos permiten ajustar cargas, balancear tráfico, optimizar el uso de servidores y soportar picos de demanda en tiempo real, con menos intervención manual y menor margen de error humano.

Además, las soluciones de monitorización y análisis en tiempo real aportan visibilidad sobre consumos, temperaturas, utilización de puertos y otros parámetros clave. Sobre esos datos se pueden aplicar algoritmos de análisis predictivo que ayuden a anticipar fallos, detectar ineficiencias y planificar ampliaciones con mayor precisión.

Por último, cobra fuerza la idea de una distribución eléctrica descentralizada basada en canalizaciones eléctricas prefabricadas, que acerca la energía donde se necesita, reduce pérdidas y hace más sencillo crecer por módulos sin cortes de servicio ni grandes obras internas.

Distribución eléctrica descentralizada y canalizaciones prefabricadas

La distribución eléctrica tradicional, fuertemente centralizada, puede volverse rígida y poco eficiente en grandes salas TI. Al descentralizar parte de esa distribución y acercar los puntos de entrega de energía a las cargas, se consiguen varias ventajas relevantes para la operación diaria.

Una de las primeras es la reducción de pérdidas por transmisión. Si las líneas de alimentación son más cortas y están mejor adaptadas al consumo real, se aprovecha mejor cada vatio suministrado y se reducen las caídas de tensión y el calentamiento de conductores.

También mejora la fiabilidad: una arquitectura descentralizada minimiza el impacto de un fallo puntual. En lugar de que un único punto crítico deje sin servicio a un área extensa, los incidentes se acotan a secciones más pequeñas, lo que facilita la redundancia y el mantenimiento sin afectar a todo el centro de datos.

En términos de escalabilidad, las canalizaciones eléctricas prefabricadas permiten añadir módulos de potencia o nuevas derivaciones prácticamente “en caliente”, con tiempos de instalación mucho menores que las soluciones de cableado clásico. Esto se traduce en más agilidad a la hora de incorporar nuevos racks o adaptar densidades de carga.

Además, al poder colocar estratégicamente los elementos de distribución eléctrica dentro de la sala, se gana libertad para diseñar pasillos, flujos de aire y rutas de cableado de datos de forma más eficiente, algo especialmente importante en entornos de alta densidad donde cada centímetro cuenta.

Ejemplo de solución: canalización I-Line Track Busway

Un buen ejemplo de este enfoque son las soluciones de canalización eléctrica prefabricada tipo Busway, como la I-Line Track Busway, pensadas específicamente para salas TI y centros de datos modernos. Se trata de sistemas robustos y modulares diseñados para ofrecer seguridad, flexibilidad y eficiencia.

La canalización I-Line Track Busway, por ejemplo, está certificada conforme a la norma IEC 61439-6 y emplea un contenido de cobre de muy alta pureza, rondando el 99,9%, lo que se traduce en una conductividad superior al 98%. Ese nivel de calidad en los conductores es clave para minimizar pérdidas y garantizar estabilidad en la entrega de energía.

Entre sus características destaca un sistema plug-in de conexión rápida de cofrets de derivación, que permite enganchar derivaciones en apenas unos segundos gracias a pinzas elásticas que aseguran un contacto eléctrico óptimo. Esto reduce drásticamente los tiempos de instalación y la posibilidad de errores de conexión.

Incluye también anclajes tipo Easy Lock, una solución premiada para sujetar firmemente los cofrets a la canalización, así como bloques de unión que garantizan una conexión electromecánica fiable entre tramos, con sistemas de fijación pensados para montajes ágiles en entornos productivos.

La envolvente de aluminio incorpora ranuras que permiten alojar otros buses de comunicación o incluso fibras ópticas, por ejemplo para supervisión térmica continua de la propia canalización. Además, los sistemas de monitorización en cabecera permiten controlar consumos, niveles de carga y alarmas, aportando una capa adicional de visibilidad y seguridad.

Por último, los cofrets de derivación suelen ofrecer amplia capacidad para alojar dispositivos de protección, señalización y tomas de corriente, y están diseñados para poder instalarse y desmontarse con la máxima seguridad, lo que facilita mucho las tareas de mantenimiento y ampliación sin comprometer la operación.

Enlaces de datos y energía sin cobre: la apuesta por power-over-fiber

Más allá de sustituir el cobre por fibra en el transporte de datos, algunos fabricantes están dando un paso más con soluciones que eliminan el cobre incluso de la alimentación de determinados equipos, especialmente en aplicaciones críticas de sincronización y señalización.

Un caso llamativo es el de HUBER+SUHNER, que ha desarrollado un enlace de datos y energía completamente libre de cobre como parte de su solución de Global Navigation Satellite System (GNSS) y tecnología de Power-over-Fiber. Este tipo de sistemas resultan especialmente interesantes para centros de datos y entornos 5G que requieren sincronización de tiempo extremadamente precisa.

Tradicionalmente, la alimentación de una antena GNSS se realizaba mediante cables de cobre que transportaban energía y señal, a menudo con un cable dedicado adicional solo para la alimentación. Esto complica el despliegue físico, incrementa el peso del cableado y limita las distancias operativas.

La solución GNSS con power-over-fiber de HUBER+SUHNER elimina esa necesidad de cable de alimentación separado al utilizar la propia fibra óptica como medio para transportar simultáneamente señal y energía hasta la antena. Con ello se simplifica la instalación, se reduce el tiempo de despliegue y se minimizan dependencias de canales de alimentación en techos o huecos difíciles de acceder.

Una de las grandes ventajas de este enfoque es que aumenta la distancia posible entre emisor y receptor de unos pocos metros a varios kilómetros, sin la degradación de señal y las limitaciones que imponía el cobre. Esto permite distribuir señales GNSS a través de la infraestructura de fibra interna de un edificio o campus con mucha más flexibilidad.

Beneficios del GNSS y power-over-fiber en centros de datos

Las señales de satélite rara vez llegan con suficiente fuerza a espacios interiores muy aislados, como salas de centros de datos, debido al apantallamiento de la propia estructura del edificio. Al mezclar recepción GNSS exterior con distribución interna por fibra, se consigue llevar esa referencia de tiempo precisa hasta los rincones donde realmente se necesita.

Esta combinación permite distribuir señales GNSS de forma segura, fiable y robusta por todo el interior del edificio, mejorando la sincronización de equipos de red, sistemas de telecomunicaciones y aplicaciones que dependen de tiempos de referencia muy ajustados.

Al usar la fibra como medio de distribución de energía y señal, se obtiene una referencia de tiempo prácticamente ilimitada en distancia y con menor susceptibilidad a interferencias electromagnéticas. La fibra no actúa como antena de ruido, a diferencia del cobre, lo que mejora la calidad de las señales distribuidas.

Para los proveedores y operadores, esto supone poder aprovechar infraestructuras de fibra existentes, pagando solo por la capacidad realmente utilizada y dejando margen para futuras ampliaciones sin tener que rehacer el cableado desde cero. Es una estrategia claramente “lista para el futuro”, que encaja bien con la filosofía de centros de datos modulares y escalables.

En términos de operación, al evitar tendidos adicionales de cobre y aprovechar la misma ruta de fibra para alimentación y señal, se reducen costes de instalación, tiempos de despliegue y puntos potenciales de fallo, algo muy valorado en entornos donde las ventanas de mantenimiento son mínimas.

Todo este conjunto de tendencias —la migración de cobre a fibra, la descentralización de la distribución eléctrica, la adopción de canalizaciones prefabricadas y la aparición de enlaces de energía sin cobre como el power-over-fiber— empuja a los centros de datos hacia arquitecturas más eficientes, resilientes y escalables. Quien consiga combinar bien estas piezas estará mejor posicionado para soportar el crecimiento brutal de la demanda de datos, cumplir objetivos de sostenibilidad y adaptarse a las siguientes olas tecnológicas sin partir de cero en cada ciclo.