La conectividad en casa está viviendo una pequeña revolución silenciosa. Mientras todavía hay zonas donde la fibra óptica ni está ni se la espera, la industria ya tiene la mirada puesta en nuevos estándares capaces de multiplicar la velocidad, la fiabilidad y la capacidad de las redes. En ese escenario aparece Ultra Ethernet, una propuesta que nace en los grandes centros de datos y la inteligencia artificial, pero que a medio plazo puede acabar influyendo también en cómo nos conectamos desde el salón de casa.
Puede sonar a marketing, pero detrás de este concepto hay mucho trabajo técnico y muchas empresas potentes involucradas. Ultra Ethernet no es un simple “Ethernet más rápido”. Hablamos de una arquitectura completa de comunicaciones pensada para escalar a miles o millones de nodos, reducir la latencia al mínimo y exprimir cada gigabit del cable. Aunque hoy su campo natural son la IA y la computación de alto rendimiento (HPC), entender qué es y hacia dónde va ayuda a imaginar cómo serán las redes domésticas dentro de unos años. Un futuro en el que 1 Gbps de fibra parecerá algo casi modesto.
Qué es Ultra Ethernet y qué lo hace diferente
Ultra Ethernet es, en esencia, una evolución profunda de la Ethernet tradicional diseñada para responder a las exigencias extremas de la inteligencia artificial y la computación de alto rendimiento. No se limita a subir la velocidad de los enlaces. Lo que hace es redefinir cómo se transportan los datos, cómo se gestiona la congestión y cómo se coordinan miles de dispositivos trabajando a la vez.
El propio Consorcio Ultra Ethernet (UEC) lo define como una arquitectura de comunicaciones completa, abierta, interoperable y basada en Ethernet. Pensada para crear redes de muy alta escala con baja latencia y altísima densidad de ancho de banda. Su objetivo declarado es ir más allá de lo que hoy ofrecen tecnologías como RDMA tradicional, RoCE (RDMA over Converged Ethernet) o incluso InfiniBand, que lleva años dominando los clústeres de HPC.
La clave está en que Ultra Ethernet se diseña para cargas de trabajo específicas de IA y HPC. Entornos donde no basta con “mucho ancho de banda”. Se necesitan múltiples rutas simultáneas, reacciones muy rápidas a la congestión, así como capacidad de enviar y recibir datos fuera de orden sin colapsar la aplicación. Y, sobre todo, que todo ello sea manejable y configurable sin volverse loco.
A diferencia de otros intentos anteriores sobre Ethernet, UEC quiere ofrecer una pila de comunicaciones completa. Desde la capa física hasta el software, pasando por nuevas formas de telemetría, seguridad, almacenamiento y gestión. Es decir, no es un apaño puntual, sino un rediseño coherente orientado a sacar partido de Ethernet para los próximos saltos de velocidad (800G, 1,6T y más allá).
El Consorcio Ultra Ethernet: quién está detrás del estándar
Detrás de Ultra Ethernet no hay una única empresa. En realidad, se trata de un consorcio industrial formado por algunos de los gigantes más relevantes de la tecnología. El Consorcio Ultra Ethernet (UEC) se constituyó oficialmente el 19 de julio de 2023 bajo el paraguas de la Fundación Linux y su Fundación para el Desarrollo Conjunto. Esto ya da una pista clara de su orientación abierta y colaborativa.
Los miembros fundadores son nombres más que conocidos: AMD, Arista, Broadcom, Cisco, Eviden, HPE, Intel, Meta y Microsoft. En conjunto, suman décadas de experiencia despliegue tras despliegue en redes de gran escala, centros de datos en la nube, plataformas de IA y entornos de computación de alto rendimiento. Todas ellas tienen un interés directo en contar con una red cableada de nueva generación. Sin depender de un único proveedor y que aproveche la base instalada de Ethernet.
El consorcio arrancó con nueve o diez compañías. Después, en apenas unos meses, se han ido sumando decenas de empresas adicionales. Desde noviembre de 2023 UEC abrió la puerta a nuevos miembros y ya ronda el medio centenar largo de entidades, con incorporaciones tan relevantes como Baidu, Dell, Huawei, IBM, Nokia, Lenovo, Supermicro, Tencent, Bytedance, Fujitsu, Samsung o fabricantes de hardware especializados.
En total, más de 715 expertos de la industria participan activamente en el desarrollo de Ultra Ethernet, repartidos en ocho grupos de trabajo: capa física, capa de enlace, capa de transporte, software, almacenamiento, cumplimiento, gestión y rendimiento y depuración. Cada grupo ataca una parte distinta de la pila, pero todos coordinados para que las piezas encajen y mantengan, en la medida de lo posible, la compatibilidad con el ecosistema Ethernet actual.
Por qué Ethernet necesita Ultra Ethernet
En plena era del 5G, WiFi 7 e incluso las primeras pruebas de WiFi 8, puede dar la sensación de que el cable Ethernet se ha quedado un poco “viejo” comparado con las redes inalámbricas. Sin embargo, cuando se busca el máximo rendimiento, la mínima latencia y una fiabilidad a prueba de bombas, sigue sin haber nada que supere a una buena conexión cableada.
El problema es que la Ethernet tal y como la usamos hoy no se diseñó pensando en entrenar modelos de inteligencia artificial con miles de GPUs trabajando en paralelo, ni en clústeres de HPC que mueven petabytes de datos de manera constante. Estas cargas de trabajo exigen, además del ancho de banda bruto, cosas como múltiples rutas de circulación de datos, un control de congestión muy fino, una gestión eficiente de flujos interdependientes y una latencia de cola extremadamente baja.
Los protocolos de red que utilizamos habitualmente pueden cubrir parte de estas necesidades, pero no todas. En general se diseñaron para redes más genéricas, con flujos menos sincronizados y menos sensibilidad a la latencia. A la larga, esto deriva en cuellos de botella y pérdidas de rendimiento. Sin mencionar una complejidad de gestión que escala mal.
Aquí es donde entra Ultra Ethernet. La UEC pretende cerrar esas brechas ofreciendo una pila de comunicaciones específica para IA y HPC, que abarque desde la física del enlace hasta la arquitectura de software. Entre sus objetivos están introducir nuevos protocolos y mecanismos de señalización eléctrica y óptica, nuevos protocolos de transporte de red (de enlace y de extremo a extremo), y renovados sistemas de telemetría, gestión, almacenamiento y seguridad adaptados a estos entornos.
Ultra Ethernet Transport (UET) y su relación con RDMA
Una de las piezas clave del rompecabezas es el propio protocolo de transporte que propone UEC: Ultra Ethernet Transport (UET). Este protocolo busca ser el sustituto natural de RoCE en muchos despliegues, al tiempo que conserva lo mejor de RDMA sobre Ethernet pero adaptándolo a los requisitos actuales de IA y HPC.
UET se está diseñando como una especificación abierta. Una solución pensada desde cero para ejecutarse sobre IP y Ethernet. Entre sus características destacan el soporte nativo de rutas múltiples y la pulverización de paquetes (packet spraying), lo que permite aprovechar al máximo la capacidad de la red de IA sin causar congestión ni bloqueos de cabecera. Y sin depender de algoritmos de balanceo de carga centralizados ni controladores de enrutamiento extremadamente complejos.
Otra función importante es la gestión del fenómeno “incast”, típico en entornos donde muchos nodos envían datos simultáneamente a un único destino. UET introduce un mecanismo para controlar la entrada en abanico en el enlace final al host de destino con una pérdida mínima de paquetes. Esto mejora el rendimiento y la estabilidad global del sistema.
Para no quedarse atrás frente a la escalada de velocidades, Ultra Ethernet Transport integra un algoritmo de control de velocidad muy eficiente. Ello permite que las transmisiones alcancen rápidamente la velocidad de línea sin castigar a los flujos que compiten por el mismo recurso. Esto resulta crítico cuando hablamos de enlaces de 800G, 1,6T o superiores, donde cualquier ineficiencia se paga muy cara.
Además, UET proporciona APIs orientadas a la entrega de paquetes desordenados. Con la opción de completar mensajes en orden. Esto maximiza la simultaneidad entre red y aplicaciones, reduce al mínimo la latencia de mensajes críticos y facilita arquitecturas donde múltiples caminos simultáneos están a pleno rendimiento sin necesidad de forzar siempre el orden estricto de recepción.
Ventajas clave de Ultra Ethernet frente a otras tecnologías
Si comparamos Ultra Ethernet con el Ethernet tradicional y con alternativas como InfiniBand, hay varios puntos donde este nuevo estándar pretende marcar la diferencia. Son estos:
- Escalabilidad real a gran escala. Tanto en número de nodos como en densidad de ancho de banda. Donde Ethernet clásico empieza a sufrir, Ultra Ethernet pretende seguir funcionando de manera eficiente.
- Rendimiento. Ultra Ethernet está pensado para minimizar la latencia de cola y gestionar flujos de datos muy intensivos, propios de la inferencia y el entrenamiento de modelos de IA. Se contemplan velocidades agregadas para futuros estándares Ethernet de hasta 1,6T y más. Eso significa la reducción de los cuellos de botella internos y facilita procesar datos en tiempo real.
- Coste e interoperabilidad. Aprovechando la infraestructura Ethernet existente, Ultra Ethernet reduce el coste de adopción frente a tecnologías alternativas que requieren equipamiento completamente distinto. Los miembros fundadores subrayan además el carácter abierto del estándar.
- Seguridad y fiabilidad. Ultra Ethernet incorpora telemetría avanzada y mecanismos de gestión proactiva de congestión. Esto permite detectar y abordar problemas antes de que se traduzcan en pérdidas de paquetes o caídas en el rendimiento. En entornos de misión crítica, esta visibilidad y capacidad de reacción valen oro.
Con todo ello, Ultra Ethernet se posiciona como una solución muy atractiva para centros de datos, proveedores cloud, laboratorios científicos y grandes corporaciones que necesitan combinar un rendimiento extremo con un coste razonable y una interoperabilidad sólida. Y aunque inicialmente no sea una tecnología pensada para el usuario final, su impacto terminará influyendo en la infraestructura que hay detrás de muchos servicios que usamos a diario.
Ultra Ethernet y su impacto potencial en las redes domésticas
Llegados a este punto, la pregunta lógica es qué tiene que ver todo esto con las redes domésticas. Hoy, en casa, la mayoría nos movemos en un escenario donde 1 Gbps por cable ya suena muy bien y la fibra óptica comercial más avanzada ronda los varios gigabits. Aun así, no hay que irse muy lejos para encontrar ejemplos de cómo la demanda de ancho de banda no para de crecer.
Hace poco, por ejemplo, se batió un récord de velocidad de fibra en laboratorio cercano a los 402 Tbps usando cables de fibra y amplificadores de red muy especializados. Falta mucho para que algo así llegue a casa, pero ilustra hasta qué punto la infraestructura puede seguir escalando. En paralelo, los operadores ya ofrecen conexiones de 1 Gbps y superiores.
En el entorno doméstico, tiene cada vez más sentido contar con redes internas capaces de igualar o al menos acercarse a la velocidad de la conexión a Internet. Una red Gigabit Ethernet entre dispositivos evita que esa flamante fibra de 1 Gbps quede “deslucida” por un cuello de botella entre el router y los equipos del hogar. Y no solo eso: incluso si tu conexión externa es más modesta, una red local rápida se nota mucho al mover grandes volúmenes de datos dentro de casa.
Pensemos, por ejemplo, en un NAS conectado al router o a un switch. Supongamos que allí guardamos copias de seguridad, colecciones multimedia o máquinas virtuales. Si se transfieren con frecuencia grandes cantidades de datos entre el NAS y varios PCs, consolas o reproductores, la diferencia entre una red a 100 Mbps y otra Gigabit es brutal. Y eso sin que el enlace a Internet intervenga para nada en el proceso.
Opciones actuales para redes domésticas de alta velocidad
Mientras Ultra Ethernet madura en centros de datos y grandes clústeres, en casa tenemos ya varias opciones para montar redes domésticas de alto rendimiento que saquen partido a las conexiones de fibra actuales. Aunque ninguna es Ultra Ethernet en sentido estricto, muchas comparten principios similares de aprovechar al máximo el medio físico disponible. Estas son las opciones actuales:
Cableado Ethernet de tipo Gigabit
La opción más robusta. Con un router que ofrezca puertos Gigabit y un switch adicional si hace falta más capacidad, es posible distribuir la red por distintas habitaciones. La mayoría de PCs, consolas, televisores y NAS modernos integran ya controladoras Gigabit, por lo que no suele haber incompatibilidades salvo en dispositivos muy antiguos.
Para que Gigabit Ethernet funcione como es debido, es imprescindible utilizar cables de red de categoría 5e o 6 (UTP). La categoría 5 “a secas” se queda corta porque está pensada para 10BASE-T y 100BASE-TX. Pero no para 1000BASE-T. Los cables Cat 5e o Cat 6, en cambio, permiten aprovechar la velocidad de 1 Gbps sin problemas en distancias típicas de una casa.
El principal inconveniente de la red cableada es la instalación. Si no hay una preinstalación de datos, puede ser complicado hacer llegar el cable a todas las habitaciones donde se quiera una toma de red. A veces se recurre a canaletas en superficie. Otras veces se intenta aprovechar los tubos ya existentes de la instalación eléctrica o de comunicación, usando guías pasacables como haría un electricista profesional.
Cuando los puertos del router se quedan cortos o la topología de la casa es un poco enrevesada, entra en juego el switch. Un pequeño conmutador de 5 u 8 puertos Gigabit suele costar entre 20 y 30 euros. Un soste bastante asequible para ampliar fácilmente el número de dispositivos conectados por cable. A diferencia de un hub antiguo, un switch gestiona de forma inteligente el tráfico. Y mejora la seguridad y el rendimiento.
WiFi
Más allá del cable, la alternativa más habitual es el WiFi. El estándar IEEE 802.11ac (WiFi 5) y sus sucesores permiten alcanzar velocidades teóricas cercanas o superiores a 1 Gbps en la banda de 5 GHz, especialmente cuando el punto de acceso dispone de múltiples antenas y tecnología MIMO. En la práctica, la velocidad real dependerá de la distancia, los obstáculos y las interferencias con otras redes.
Muchos routers domésticos “AC” ofrecen hasta 867 Mbps teóricos en 5 GHz. En cambio, equipos más avanzados pueden llegar a 1.300 Mbps o más. Eso sí, para acercarse a esas cifras es crucial que tanto el punto de acceso como los dispositivos clientes soporten el mismo estándar y cuenten con varias antenas. De lo contrario, la velocidad se verá limitada por el eslabón más débil de la cadena.
Las redes WiFi, además, tienen un talón de Aquiles en la seguridad y la estabilidad. Son más fáciles de atacar que una red cableada, requieren una configuración adecuada de cifrado (al menos WPA2, mejor aún WPA3) y son muy sensibles al entorno físico, las paredes, puertas y presencia de otras redes. Aun así, cuando no se puede o no se quiere tirar cable, siguen siendo la alternativa más práctica.
Tecnología PLC (Power Line Communications)
Existe una tercera opción intermedia: la tecnología PLC (Power Line Communications). Consiste en utilizar la instalación eléctrica de la vivienda como medio para transportar datos. Los adaptadores PLC se enchufan a la corriente y proporcionan un puerto Ethernet al que conectar el dispositivo. En teoría, hay modelos que prometen hasta 1.200 Mbps con cifrado AES de 128 bits.
El problema de los PLC es que la red eléctrica es un medio muy ruidoso, con parásitos e interferencias que reducen drásticamente el rendimiento real. En pruebas prácticas, la velocidad efectiva suele quedarse muy por debajo de lo anunciado, a veces incluso por debajo del 50 %, de modo que rara vez se acercan al gigabit real. Son una solución cómoda cuando no hay otra alternativa.
Mirando un poco más allá, empiezan a asomar propuestas como la fibra óptica de plástico con núcleo de polimetilmetacrilato, que compañías como Telefónica ya han probado en entornos piloto. Esta fibra plástica es barata, flexible, de apenas 2,2 mm de diámetro y fácil de cortar, se puede instalar por canalizaciones existentes y promete velocidades de 1 Gbps y, en el futuro, hasta cerca de 10 Gbps en distancias de hasta 50 metros.
En este esquema, la fibra de plástico llega a rosetas especiales que combinarían una toma eléctrica con una o dos tomas de red óptica, facilitando así la integración en el hogar. Si este tipo de soluciones cuaja comercialmente, podrían convertirse en un paso intermedio interesante antes de que conceptos derivados de Ultra Ethernet se abran camino hasta el ámbito doméstico.
Ultra Ethernet, IA, HPC y futuro del edge computing
Más allá de la casa, Ultra Ethernet tiene mucho que decir en los próximos años en todo lo relacionado con centros de datos, computación en la nube, edge computing e infraestructuras para IA. Hoy ya hay centros de entrenamiento de inteligencia artificial que emplean redes IP basadas en Ethernet gracias a su enorme ecosistema de switches, NICs, cables, transceptores y herramientas de gestión.
El UEC quiere llevar esa base un paso más allá. La idea es soportar grandes granjas de GPU, clusters de cómputo y entornos de análisis de datos en tiempo real. En esos escenarios, la computación se acerca al borde (edge), donde se generan y procesan cantidades masivas de datos que luego se agregan en la nube. Ultra Ethernet puede jugar un papel crítico aportando baja latencia, rutas múltiples y capacidad de escalar a cientos de miles de nodos.
Otro aspecto cada vez más importante es la sostenibilidad. Los centros de datos consumen cantidades ingentes de energía y las redes son una parte relevante de ese consumo energético. Diseños energéticamente eficientes dentro del marco de Ultra Ethernet podrían ayudar a reducir la huella de carbono global de estas infraestructuras.
Por último, Ultra Ethernet podría ganar relevancia en aplicaciones de edge computing ligadas a IoT y 5G. A medida que dispositivos inteligentes, sensores y sistemas de control generen más y más datos, serán necesarios enlaces cableados de muy baja latencia hacia nodos de cómputo cercanos. Lo que hoy empieza en enormes centros de datos acabará, probablemente, cerca de las estaciones base. O incluso en instalaciones industriales y edificios inteligentes.
Todo este movimiento alrededor de Ultra Ethernet refleja una realidad clara: las necesidades de red de la inteligencia artificial y la computación de alto rendimiento se están adelantando varios años a lo que hoy consideramos “normal” en el hogar. Aunque ahora nos pueda sonar lejano, muchas de las ideas, protocolos y optimizaciones que se están definiendo acabarán filtrándose a switches domésticos, routers, adaptadores de red y soluciones de conectividad que usaremos sin pensar demasiado en lo que hay debajo. Una revolución.
