Cuándo un rack GPU rompe tu UPS: el cálculo de corriente de inrush que el proveedor no te hace

El cálculo que el proveedor del rack GPU no te hace — y que te puede dejar fuera de servicio

Tu UPS está dimensionado para 1 MW. Tu proveedor te vende un rack con 4 servidores NVIDIA H100, “10 kW cada uno, total 40 kW del rack, sin problema con tu UPS”. El rack llega, lo energizas en horario no crítico, el UPS no se inmuta. A la mañana siguiente, durante el reboot programado de mantenimiento, el UPS dispara la protección de sobrecorriente del módulo de potencia y se transfiere a bypass estático, dejando la carga crítica expuesta.

El proveedor no mintió sobre los 10 kW nominales. Lo que omitió es la corriente de inrush al energizar.

Qué es la corriente de inrush — y por qué en GPU racks es distinta

La corriente de inrush es el pico transitorio de corriente que un dispositivo electrónico demanda en el momento exacto de energización, mientras sus capacitores internos se cargan desde cero. Para un servidor estándar, ese pico llega a ~3 veces la corriente nominal durante 20-50 milisegundos Fuente: Enova, AI GPU Inrush Current Measurement, 2026].

En un servidor GPU AI con hardware como NVIDIA H100 o A100, los capacitores onboard son significativamente más grandes (múltiples VRMs de alta potencia para los GPUs, bancos de memoria, NVSwitches). El pico llega a 3-5 veces la corriente nominal, con una ventana de decay más larga por la mayor capacitancia.

Números concretos Fuente: Enova, citando mediciones con Raritan PX4 PDU, 2026]:

• Servidor H100 nominal 6 A → inrush peak 30 A.
• Servidor A100 nominal 5 A → inrush peak 20-25 A.
• DGX H100 completo (10.2 kW nominal) → inrush peak medido 40-50 A por PSU, multiplicado por 6 PSUs.

Y el evento ocurre en cada boot, cada restart, cada ciclo de energía. No aparece en los logs porque la mayoría de los PDU estándar no muestrean con la resolución de submilisegundo necesaria para capturar el pico.

Lo que el proveedor omitió — el cálculo que sí hay que hacer

Tomemos un rack de 4 servidores DGX H100, con 6 PSUs por servidor, 3.3 kW por PSU Fuente: NVIDIA DGX H100 User Guide, docs.nvidia.com]:

• Carga steady-state: 4 × 10.2 kW = 40.8 kW.
• Corriente nominal del rack (3Φ 415 V, asumiendo factor de potencia 0.95): ~60 A por fase.
• Inrush simultáneo (worst case): 24 PSUs arrancando en el mismo ciclo de mantenimiento. Si cada PSU hace inrush de 2x nominal (~30 A pico), el rack pide ~720 A instantáneos al circuito de distribución.
• Un breaker de 100 A en el PDU del rack ve ese pico y dispara protección de sobrecorriente.

¿Por qué la primera energización no falló y el reboot sí? Porque en el primer energiz, los capacitores estaban descargados pero el UPS tenía margen (estaba dimensionado conservadoramente y los capacitores se cargaron en rampa, no en un solo evento). En el reboot, el rack se desenergiza limpiamente y la reconexión simultánea de 24 PSUs dispara el breaker — o el módulo de potencia del UPS si el bypass no estaba activo.

La matemática del dimensionamiento correcto de UPS

Para dimensionar UPS que soporte un rack GPU sin fallar en reboot, el cálculo no es potencia steady-state × 1.25 (el factor típico de sizing). Es:

Potencia steady-state × factor de diversidad de inrush × factor de redundancia N+1

donde:

• Factor de diversidad de inrush reconoce que no todas las PSUs arrancan exactamente al mismo milisegundo. En la práctica, la diversidad reduce el pico agregado a ~40-60% del pico worst-case simultáneo. Aún así, sobre un UPS Tier III redundante N+1, el pico puede exceder la capacidad de un módulo.
• Factor de redundancia N+1 añade un 20-40% sobre la capacidad nominal para absorber el transitorio sin tener que pasar a bypass.

Ejemplo para rack DGX H100 4-server:

• Steady: 40.8 kW
• Pico agregado worst-case simultáneo: ~150 kW (3.7x steady, asumiendo PSUs de alta capacitancia)
• Pico agregado con diversidad 50%: ~75 kW
• UPS debe poder absorber 75 kW pico sin saltar a bypass = dimensionar para ~95 kW nominal (un módulo de 100 kW con margen).

Tu UPS de 1 MW original no estaba mal dimensionado para 40 kW steady. Pero el módulo de potencia individual típico es 100-250 kW, y un módulo de 100 kW ve los 75 kW de pico del rack GPU y decide no aceptarlo. Lo que dispara la transferencia a bypass — y deja la carga crítica expuesta por la duración de la transferencia (típicamente < 4 ms en bypass estático, pero el evento queda registrado como una alarma Tier II-III en cualquier sistema de monitoring serio).

Las preguntas que tienes que hacer ANTES de instalar el rack GPU

1. ¿Cuántas PSUs por servidor y qué capacidad individual? Para un DGX H100, son 6 PSUs de 3.3 kW. Para un HGX H100 genérico, típicamente 4-8 PSUs según el OEM.

2. ¿Cuál es la corriente de inrush declarada por el fabricante? NVIDIA publica este dato en su datasheet de diseño eléctrico. Si el proveedor no lo tiene, hay un problema.

3. **¿El UPS tiene bypass estático de alta velocidad con tiempo de transferencia < 4 ms?** Si sí, el peor escenario es una transferencia transparent. Si no, el reboot programado te deja con un outage de medio ciclo (~10 ms en algunos diseños electromecánicos). 4. **¿Qué secuencia de energización vas a usar para todos los racks del batch?** Si energizas racks en paralelo durante un commissioning batch, el pico agregado de inrush puede exceder la capacidad del PDU aguas arriba. Secuenciar rack por rack con 30-60 segundos entre cada uno protege el circuito de distribución y da tiempo al UPS para absorber cada pico individual.

4. **¿Los breakers del rack PDU son de curva C (instantáneo) o curva D (con retardo)?** Un breaker curva C dispara a 5-10x In instantáneamente. Para inrush de servidores, quieres curva D o breakers ajustables con umbral de corto plazo configurable.

5. **¿El rack tiene soft-start o sequencer de energización?** Algunos chasis de servidor permiten escalonar el arranque de PSUs. Si tu rack tiene esa opción, la diversity de inrush sube a 80-90% y el pico agregado baja a ~20 kW, dentro del rango seguro de cualquier UPS Tier III.

El rack mal dimensionado — los síntomas en operación

Síntoma 1: reboot programado que dispara alarma en el módulo UPS. El reboot se ejecutó, el módulo pasó a bypass, retornó limpio después de 4-6 ms. El monitoring registra el bypass como un evento Tier II-III. Si nadie lee los logs, esto se repite cada maintenance window.

Síntoma 2: breakers del PDU que disparan al energizar racks nuevos. Si tu procedimiento de instalación energiza racks de a uno, los primeros pasan. Cuando energizas el segundo o tercer rack simultáneamente (caso típico de commissioning batch), la corriente agregada del cuarto rack en adelante excede la capacidad del PDU aguas arriba.

Síntoma 3: breakers del módulo de potencia del UPS que disparan bajo carga AI peak. El workload AI moderno no es plano — tiene spikes de uso 100% GPU durante training, decay a 30% durante inferencia. Si tu breaker upstream está calibrado al peak steady-state, no a la combinación de inrush + peak AI, va a disparar bajo carga máxima sostenida.

Síntoma 4: breakers de branch circuit del PDU que disparan después de meses de operación normal. Esto es el síntoma más engañoso. La calibración térmica del breaker drift con el tiempo. Un breaker que aceptaba 75 kW pico en el commissioning puede empezar a disparar a los 18 meses porque su elemento térmico se sensibilizó.

Cómo prevenirlo — el procedimiento de sizing correcto

Procedimiento de 5 pasos antes de instalar un rack GPU:

1. Solicita al proveedor del rack: datasheet de cada PSU con corriente de inrush peak, duración del inrush, y perfil de decay. Si no lo tiene, no compres el rack sin antes medir.

2. Calcula el pico agregado del rack completo asumiendo factor de simultaneidad conservador (70%). Para 4× DGX H100 con PSU 3.3 kW, pico ~75-90 kW.

3. Dimensiona el módulo UPS para que el pico caiga bajo 80% de su capacidad nominal, dejando margen para el peak AI sostenido (40 kW + spikes de entrenamiento 100% GPU).

4. Configura breakers del PDU con curva D o ajustable, calibrados al 125% del pico esperado del rack (no del steady-state).

5. Implementa sequencer de energización en el rack. Soft-start escalonado: PSU1 a T+0, PSU2 a T+200ms, PSU3 a T+400ms, PSU4 a T+600ms. Reduce el pico agregado a 30-40% del worst-case simultáneo.

Si tu proveedor de rack no puede entregarte el dato de inrush de las PSUs, hay un problema de transparencia que tienes que escalar. NVIDIA publica el dato en su Design Guide. Los OEMs que no lo publican están ocultando información que necesitas para hacer tu commissioning seguro.

Lo que tu UPS NO te está diciendo sobre este rack GPU

Tu UPS tiene telemetría: voltaje, corriente, frecuencia, factor de potencia, THD, temperatura interna. No tiene muestreo de corriente con resolución de submilisegundo por rama. Eso significa que los picos de inrush que ve tu breaker del PDU no aparecen en tus logs del UPS. El evento queda en la curva térmica del breaker, invisible para tu sistema de monitoring.

Si quieres visibilidad real, necesitas PDU inteligentes con muestreo de alta frecuencia (Raritan PX4, Vertiv Geist, Schneider AP8881) que registran eventos de inrush por outlet y te permiten verificar post-mortem que el reboot programado no dejó un breaker al borde de la disparo.

Fuentes

1. NVIDIA — DGX SuperPOD Data Center Design Guide H100, Electrical Specifications, docs.nvidia.com
2. NVIDIA — DGX H100/H200 User Guide, Component Descriptions, docs.nvidia.com
3. Enova — AI GPU Inrush Current: Measurement & PDU Solutions, 2026
4. HighPoint — Why H100 & H200 GPUs Need 1300W PSU Support, 2026
5. IntuitionLabs — NVIDIA HGX Platform: Data Center Physical Requirements, 2026