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本文深入淺出地解釋了數(shù)據(jù)中心能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)電能利用效率PUE的基本概念和發(fā)展歷史, 并對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成及對(duì)PUE計(jì)算的影響進(jìn)行了分析, 闡述了影響PUE值的各項(xiàng)重要因素, 總結(jié)了目前業(yè)界數(shù)據(jù)中心節(jié)能的主要方法并提出相關(guān)建議。
一、PUE基本概念
1. 定義
電能利用效率(Power Usage Effectiveness,PUE) 是2007年由美國綠色網(wǎng)格組織(The Green Grid, TGG) 提出的用以評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源利用效率的一種指標(biāo), 目前被國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心行業(yè)廣泛使用
。根據(jù)TGG的定義, PUE計(jì)算公式為:PUE=Pt/PIT,其中Pt為數(shù)據(jù)中心全年總耗電量, 單位是KWh;PIT為數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備全年耗電量, 單位也是KWh
。數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的耗電量是包含在數(shù)據(jù)中心總耗電量內(nèi), 所以PUE是一個(gè)大于1的數(shù)值, PUE值越低, 說明數(shù)據(jù)中心用于IT設(shè)備以外的能耗越低, 越節(jié)能
。當(dāng)前, 國外先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心PUE值通常小于2。2015年我國工業(yè)和信息化部
、國家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局和國家能源局在《關(guān)于印發(fā)國家綠色數(shù)據(jù)中心試點(diǎn)工作方案的通知》中指出:我國數(shù)據(jù)中心大多數(shù)的PUE仍普遍大于2.2, 與國際先進(jìn)水平存在較大差距。
在研究PUE時(shí), 很有必要對(duì)兩大重要組織做簡單介紹
。一個(gè)是上文提到的綠色網(wǎng)格組織(TGG)
。它是一個(gè)全球性非營利機(jī)構(gòu), 致力于開發(fā)影響深遠(yuǎn)而又不受任何平臺(tái)約束的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
、測(cè)量方法
、處理流程及新技術(shù), 力求提升數(shù)據(jù)管理方面的能源效益。TGG在2012年發(fā)布的第49號(hào)白皮書《PUE:指標(biāo)的綜合檢驗(yàn)》中對(duì)TGG之前出版的有關(guān)PUE的文件進(jìn)行了全面梳理和總結(jié), 重新給出了PUE的定義和計(jì)算方法
。另一個(gè)組織是美國供暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)
。無論是在美國還是在全球, ASHRAE都是數(shù)據(jù)中心最重要的技術(shù)資料來源
。ASHRAE在2016年發(fā)布公告稱PUE只適合對(duì)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)中心的效率進(jìn)行評(píng)價(jià), 而不適合于數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì), 因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過程中無法準(zhǔn)確地確定系統(tǒng)的PUE
。
這里需要關(guān)注的是, 即使后續(xù)在PUE基礎(chǔ)上衍生了各種指標(biāo), 基于PUE的測(cè)量值都是一段時(shí)間內(nèi)的耗電量, 而不是瞬時(shí)的功耗
。用瞬時(shí)功耗的比值來計(jì)算PUE, 不能體現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的能耗水平
。TGG也明確指出:在計(jì)算PUE時(shí), 最佳實(shí)踐是自動(dòng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控, 每隔15分鐘或者更短時(shí)間間隔內(nèi)采集數(shù)據(jù);當(dāng)報(bào)告PUE值時(shí), 數(shù)據(jù)中心的所有者應(yīng)使用一年內(nèi)的平均PUE值
。因此, 在給出PUE值的同時(shí), 必須說明測(cè)量周期或者測(cè)量的時(shí)間點(diǎn)。同時(shí), TGG也明確指出, 不同數(shù)據(jù)中心的PUE值不能進(jìn)行簡單的比較
。
2. 采集點(diǎn)
TGG給出了PUE計(jì)算時(shí)的三種測(cè)量采集方法
。數(shù)據(jù)中心總耗電量Pt都是電力公司對(duì)數(shù)據(jù)中心的輸入
。如果數(shù)據(jù)中心所在的建筑物是多用途的, 必須對(duì)數(shù)據(jù)中心的總耗能進(jìn)行識(shí)別, 需要減去辦公區(qū)域的用電
。但是用于數(shù)據(jù)中心技術(shù)支持的總控中心的用電必須包括在內(nèi)。IT設(shè)備總耗電量PIT的采集點(diǎn)有三種:第1級(jí)是基本級(jí)別, 采集點(diǎn)是UPS的輸出;第2級(jí)是中級(jí)級(jí)別, 采集點(diǎn)是機(jī)房內(nèi)配電柜的輸出;第3級(jí)是高級(jí)級(jí)別, 采集點(diǎn)是機(jī)柜內(nèi)電源插座的輸出, 也就是IT設(shè)備的輸入, 具體見表1
。這三種計(jì)算方法的采集點(diǎn)對(duì)電力使用的功耗或電量的采集的顆粒度要求逐級(jí)提高。目前, 我國多數(shù)數(shù)據(jù)中心采用的是第1級(jí)的采集和計(jì)算方式
。因此, 得到的PUE數(shù)值也比第2級(jí)和第3級(jí)數(shù)值更低
。
3. 片面性
目前, 業(yè)界公認(rèn)PUE是一個(gè)片面的指標(biāo), 有局限性。最明顯的一點(diǎn)是, 當(dāng)采用虛擬化等技術(shù)時(shí)會(huì)大幅降低IT設(shè)備的數(shù)量和耗電量, 從而實(shí)現(xiàn)降低電費(fèi)這一最有實(shí)際效益的目標(biāo)
。但是, 數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備耗電量降低時(shí), 數(shù)據(jù)中心總耗電量并不會(huì)同樣程度地降低, 兩者之間不是簡單的線性關(guān)系, 這就造成了數(shù)據(jù)中心PUE值反而增大。因此, 業(yè)界十幾年來嘗試研究其他更為科學(xué)的指標(biāo)
。這些衍生而來的性能指標(biāo)主要包括:ASHRAE提出的暖通空調(diào)負(fù)載系數(shù)(MLC)
、供電損失系數(shù)(ELC) ;TGG提出的IT設(shè)備熱一致性(ITTC)
、IT設(shè)備的容錯(cuò)性(ITTR)
、水利用效率(WUE) 和碳利用效率(CUE) ;ISO提出的可再生能源系數(shù)(REF) 、服務(wù)器能源效率(ITEE) 等
。但是, 多數(shù)新提出的衡量指標(biāo)由于偏學(xué)術(shù)或者計(jì)算復(fù)雜, 很難被接受
。因此, PUE仍是目前數(shù)據(jù)中心能耗衡量的最重要指標(biāo)
。2016年4月15日, 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布了ISO/IEC 30134-1標(biāo)準(zhǔn), PUE被稱為數(shù)據(jù)中心的“關(guān)鍵性能指標(biāo)”
。
4. EEUE
在國內(nèi), 由于意識(shí)到PUE指標(biāo)的片面性以及業(yè)界在應(yīng)用時(shí)的隨意性, 2016年我國發(fā)布了GB/T 32910-2016《數(shù)據(jù)中心資源利用第3部分:電能能效要求和測(cè)量方法》。該國家標(biāo)準(zhǔn)參照PUE, 重新定義了EEUE (Electric energy usuage effectiveness)
。EEUE在計(jì)算公式上與PUE相同。該國標(biāo)對(duì)EEUE的測(cè)量
、計(jì)算方法進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)定, 明確提出了我國數(shù)據(jù)中心電能能效要求, 將數(shù)據(jù)中心按其電能使用效率值的大小分為節(jié)能
、較節(jié)能
、合格
、較耗能和高耗能五級(jí)
。同時(shí), 該標(biāo)準(zhǔn)在充分考慮我國國情的基礎(chǔ)上, 根據(jù)數(shù)據(jù)中心的制冷技術(shù)、使用負(fù)荷率
、安全等級(jí)和所處地域的不同, 制定了能源效率值調(diào)整模型。通過該調(diào)整模型可以實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)中心的比較, 從而形成全國范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心能效的統(tǒng)一比較標(biāo)準(zhǔn)
。GB/T 32910-2016也明確指出, 電量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)取得方法是使用電能計(jì)量儀表統(tǒng)計(jì)的方式, 而不是使用功率表以抽樣法測(cè)量的方式獲得
。
表1 PUE能耗采集點(diǎn)
5. pPUE
PUE是衡量整個(gè)數(shù)據(jù)中心能耗效率的指標(biāo)。TGG和ASHRAE都在PUE的概念上給出了pPUE的定義:某區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)中心總能耗與該區(qū)間內(nèi)IT設(shè)備能耗之比
。這里的區(qū)間或者范圍可以是實(shí)體, 如集裝箱、房間
、模塊或者建筑物;也可以是邏輯上的邊界, 如設(shè)備或?qū)?shù)據(jù)中心有意義的邊界
。pPUE只適用于數(shù)據(jù)中心區(qū)間能耗的研究。
二、數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成及分析
PUE的計(jì)算公式為數(shù)據(jù)中心總耗電量與IT設(shè)備耗電量的比值。要降低數(shù)據(jù)中心的PUE值, 首先必須對(duì)數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)成進(jìn)行分析
。數(shù)據(jù)中心能耗主要包括IT設(shè)備能耗
、供配電系統(tǒng)能耗、制冷系統(tǒng)能耗
、照明及其它能耗
。數(shù)據(jù)中心PUE計(jì)算的能耗構(gòu)成如圖1所示
。
圖1 PUE計(jì)算的能耗構(gòu)成
PUE計(jì)算公式可改寫為:
PUE= (PIT+P制冷+P供配電+P其它) /PIT
關(guān)于數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成的比例, 國內(nèi)外很多企業(yè)和學(xué)者都做了大量的調(diào)查與研究, 雖然研究結(jié)果中各部分占比不盡相同, 但能耗構(gòu)成因素及排序基本相同
。在一個(gè)PUE約為2的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心總能耗中, IT設(shè)備能耗占比最高, 約為50%;其次是制冷系統(tǒng)能耗, 約占35%;再次是供配電系統(tǒng)能耗, 約占10%, 其中最主要的是UPS設(shè)備的能耗, 次之是變壓器設(shè)備的能耗;最后是照明及其他能耗, 約占5%
。這里的其他能耗主要包括:安防設(shè)備、消防設(shè)備
、電梯
、傳感器以及數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)的能耗等。不同數(shù)據(jù)中心即使PUE值相同, 能耗占比也不同, 上述數(shù)字僅供參考
。PUE為2的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心典型能耗構(gòu)成如圖2所示
。
圖2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)成
根據(jù)數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成和PUE的計(jì)算公式, 降低數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的能耗, 對(duì)降低PUE值最有效
。因此, 數(shù)據(jù)中心的節(jié)能措施主要圍繞降低制冷系統(tǒng)的能耗開展
。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心采用的風(fēng)冷制冷方式是最耗電的運(yùn)行方式。近十年來新建數(shù)據(jù)中心基本上都采用水冷式的機(jī)房空調(diào)系統(tǒng), 能耗比風(fēng)冷系統(tǒng)低
。大幅降低數(shù)據(jù)中心PUE的有效措施是采用自然冷卻方式,最理想的是完全不采用消耗電能的機(jī)械制冷方式, 例如引入室外空氣配合蒸發(fā)冷卻進(jìn)行制冷
。要實(shí)現(xiàn)這種方式, 一方面數(shù)據(jù)中心需要選址建設(shè)在溫度較低的寒冷地區(qū);另一方面, 可適當(dāng)提高機(jī)房運(yùn)行溫度, 最大程度地利用室外空氣進(jìn)行自然冷卻。
近年來, PUE被嚴(yán)重商業(yè)化, 不少數(shù)據(jù)中心聲稱其PUE值已低于1.2甚至1.1
。然而, 這些公司絕大多數(shù)未給出具體采用的節(jié)能措施
、PUE的測(cè)量方式和計(jì)算方式等細(xì)節(jié)
。業(yè)界也出現(xiàn)了人為操縱PUE值的現(xiàn)象, 例如, 有人選擇了最佳的測(cè)量時(shí)機(jī), 在戶外很冷
、照明系統(tǒng)全部關(guān)閉及用戶幾乎不在線時(shí)測(cè)量, 甚至關(guān)閉冗余制冷系統(tǒng)才進(jìn)行測(cè)量, 這時(shí)測(cè)得的PUE值當(dāng)然會(huì)很低, 但該值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了事實(shí)。
拋開這些違背事實(shí)的宣傳, 若要大幅降低PUE值, 需要采用特殊的架構(gòu)和技術(shù)
。經(jīng)分析,業(yè)界宣稱做到極低PUE值的數(shù)據(jù)中心一般具有如下部分或者全部的特征:
(1) 采用各種自然冷卻技術(shù), 不使用或者較少使用機(jī)械制冷
。這樣數(shù)據(jù)中心總能耗中占比最高的制冷系統(tǒng)能耗大幅降低
。
(2) 采用市電直供技術(shù)
。由于沒有UPS設(shè)備, 供配電系統(tǒng)能耗中占比最高的UPS設(shè)備能耗就沒有了, 從而使PUE計(jì)算公式中分子部分的數(shù)據(jù)中心總能耗降低。
(3) 該數(shù)據(jù)中心為低等級(jí)數(shù)據(jù)中心, 供配電系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)部分或者全部采用無容錯(cuò)或無冗余設(shè)計(jì)
。這樣, 供配電設(shè)備和制冷設(shè)備數(shù)量大幅減少, 大大降低數(shù)據(jù)中心總能耗中的供配電系統(tǒng)能耗和制冷系統(tǒng)能耗, 使得PUE值大幅降低
。
(4) 該數(shù)據(jù)中心為小型數(shù)據(jù)中心, 如騰訊的T-block預(yù)制集裝箱式數(shù)據(jù)中心
。一方面, 變壓器設(shè)備能耗不計(jì)算在供配電系統(tǒng)能耗中;另一方面, 小型數(shù)據(jù)中心無電梯
、安防設(shè)備和總控中心等, 進(jìn)一步大幅降低數(shù)據(jù)中心總能耗中的其他能耗。
(5) 采用太陽能
、風(fēng)能等可再生能源, 且在計(jì)算PUE時(shí)未將可再生能源能耗計(jì)算入分子部分的數(shù)據(jù)中心總能耗
。這樣, 若可再生能源用于完全驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng), 在計(jì)算PUE時(shí), 分子部分中占比最高的制冷系統(tǒng)能耗為零
。這種計(jì)算方法與國外業(yè)界公認(rèn)的可再生能源的能耗必須計(jì)算入數(shù)據(jù)中心總能耗的要求相違背
。
(6) 該數(shù)據(jù)中心采用浸沒式液冷等新型冷卻方式, 不使用傳統(tǒng)機(jī)械制冷方式。因此, 計(jì)算PUE時(shí), 分子部分的制冷系統(tǒng)能耗趨于零
。
三、影響PUE的重要因素
業(yè)界公認(rèn)的影響PUE的三個(gè)重要因素為氣候條件
、IT設(shè)備負(fù)荷率和數(shù)據(jù)中心安全等級(jí)
。
1. 氣候條件
建設(shè)在不同氣象區(qū)的數(shù)據(jù)中心, 由于室外溫度對(duì)冷水機(jī)組能耗的影響以及可采用的冷卻技術(shù)(例如自然冷卻等) 的不同, 即使是其他條件相同, 其PUE也會(huì)不同。數(shù)據(jù)中心應(yīng)選址建設(shè)在全年平均氣溫相對(duì)較低的地方, 可最大程度地使用自然冷卻技術(shù)降低制冷系統(tǒng)能耗
。ASHRAE根據(jù)數(shù)據(jù)中心所在地理位置劃分了17個(gè)氣候區(qū), 對(duì)每個(gè)氣候區(qū)的數(shù)據(jù)中心設(shè)定PUE最大值, 其中最小為1.3, 最大為1.61, 地理位置不同, 差異明顯
。2013年工信部等五部委在《關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見》中把我國數(shù)據(jù)中心的布局分為四類地區(qū), 只有同一地區(qū)的PUE才有可比性, 將不同氣象地區(qū)的數(shù)據(jù)中心的PUE進(jìn)行比較是不合理的。
2. IT設(shè)備負(fù)荷率
數(shù)據(jù)中心PUE值與IT設(shè)備負(fù)荷率密切相關(guān)
。IT設(shè)備負(fù)荷率指的是數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備實(shí)際負(fù)荷與設(shè)計(jì)的滿載時(shí)IT設(shè)備負(fù)荷的比值
。不間斷電源UPS的效率在低負(fù)載時(shí)急劇下降。IT設(shè)備負(fù)荷率較低時(shí), 一方面, UPS設(shè)備的效率降低, 造成UPS設(shè)備能耗增加, 從而使得PUE值升高;另一方面, IT設(shè)備未滿載安裝時(shí), 制冷能耗并不成比例降低, 也造成制冷能耗的增加, 使得PUE值升高
。數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運(yùn)行模式有三種:第一種是基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備(供配電設(shè)備
、制冷設(shè)備等) 一次性建設(shè), IT設(shè)備分期部署;第二種模式是基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備和IT設(shè)備同步分期建設(shè)和部署;第三種模式是基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備和IT設(shè)備均一次性建設(shè)和部署。對(duì)于企業(yè)自建自行運(yùn)維的EDC (企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心) , 一般采用第一種模式
。因此, 實(shí)際上數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷率長時(shí)間內(nèi)都遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。特別是EDC, 經(jīng)過數(shù)年才會(huì)達(dá)到滿載, 而這時(shí)該數(shù)據(jù)中心早就已啟動(dòng)擴(kuò)建和改造工程了
。對(duì)于租賃式數(shù)據(jù)中心, 由于用戶的進(jìn)入很難一步到位, 所以數(shù)據(jù)中心開始運(yùn)行后, 在最初的一段時(shí)間內(nèi)負(fù)荷率同樣會(huì)較低, PUE值同樣會(huì)高于滿載指標(biāo)
。因此,不同IT設(shè)備負(fù)荷率的數(shù)據(jù)中心不能簡單地進(jìn)行PUE值的比較。
3. 數(shù)據(jù)中心安全等級(jí)
國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》將數(shù)據(jù)中心按照重要性從高到低劃分為A級(jí)
、B級(jí)和C級(jí)三個(gè)級(jí)別。安全等級(jí)越高, 配置的供配電
、制冷設(shè)備也越多, 相應(yīng)的能耗也越高, 造成PUE值升高
。因此, 不同安全等級(jí)的數(shù)據(jù)中心的PUE也不能進(jìn)行簡單的比較。
由于上述原因, 業(yè)界都認(rèn)可不同的數(shù)據(jù)中心的PUE值不應(yīng)該直接進(jìn)行比較, 但是條件相似的數(shù)據(jù)中心可以從其他數(shù)據(jù)中心所提供的測(cè)量方法
、測(cè)試結(jié)果以及數(shù)據(jù)特性的差異中獲益
。
2016年我國發(fā)布的GB/T 32910-2016《數(shù)據(jù)中心資源利用第3部分:電能能效要求和測(cè)量方法》提出了EEUE指標(biāo), 定義與PUE相同。同時(shí), 為了方便不同數(shù)據(jù)中心的能耗指標(biāo)進(jìn)行比較, 該國標(biāo)考慮了數(shù)據(jù)中心安全等級(jí)
、氣候條件和IT設(shè)備負(fù)荷率等因素, 提出了調(diào)整模型。不同數(shù)據(jù)中心在比較EEUE時(shí), 需使用EEUE修正值
。EEUE修正值計(jì)算公式如下:
EEUE修正值=EEUE實(shí)測(cè)值-EEUE調(diào)整值
其中EEUE調(diào)整值計(jì)算模型見表2
。
表2 EEUE調(diào)整值計(jì)算模型
該國標(biāo)修正模型的準(zhǔn)確性有待于實(shí)踐檢驗(yàn)
。另外, 由于EEUE調(diào)整模型的提出, 將影響PUE的因素及PUE不可簡單進(jìn)行比較的本質(zhì)公開化, 該國標(biāo)并沒有被業(yè)界廣泛宣傳和采用
。
四、數(shù)據(jù)中心節(jié)能的主要方法
通過上述分析可以看出, PUE僅是一個(gè)數(shù)字, 對(duì)于數(shù)據(jù)中心的管理者來說, 更應(yīng)該看重?cái)?shù)據(jù)中心總能耗的降低, 即電費(fèi)投入的降低
。因此, 所有的數(shù)據(jù)中心都關(guān)注節(jié)能問題。在數(shù)據(jù)中心節(jié)能方面, 谷歌走在了行業(yè)的前列
。一方面, 谷歌的數(shù)據(jù)中心在大規(guī)模地使用風(fēng)能
、太陽能等可再生能源, 它的目標(biāo)是最終100%使用可再生能源。需要關(guān)注的是, 可再生能源的使用不會(huì)降低數(shù)據(jù)中心的PUE值, 但卻可減少數(shù)據(jù)中心的碳排放
。另一方面, 谷歌十多年來一直致力于提高數(shù)據(jù)中心的能源利用效率。在谷歌的官網(wǎng), 總結(jié)了排在前五名的最佳實(shí)踐。
1. 測(cè)量PUE
只有對(duì)PUE進(jìn)行實(shí)事求是的測(cè)量, 才能了解和及時(shí)跟進(jìn)數(shù)據(jù)中心能源使用情況
。
2. 管理氣流
良好的氣流管理對(duì)于提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營能效是至關(guān)重要的
。這方面可以采用機(jī)柜冷/熱通道封閉、安裝機(jī)柜盲板和利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD) 的熱模擬進(jìn)行氣流組織優(yōu)化等措施
。
3. 提高機(jī)房溫度
無需將數(shù)據(jù)中心的溫度保持在23度, 事實(shí)上, 所有的設(shè)備制造商都允許冷通道在27度或更高的溫度下運(yùn)行
。提高冷通道的運(yùn)行溫度既可以使免費(fèi)制冷的時(shí)間變長又可以節(jié)省更多能源
。
4. 利用自然冷卻
利用自然冷卻, 無需使用冷卻器就能為設(shè)備散熱
。這包括利用低溫的環(huán)境空氣、蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用等
。
5. 優(yōu)化配電
通過盡量減少電力轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié), 可以將配電損耗降到最小
。對(duì)于必須進(jìn)行的轉(zhuǎn)換步驟, 使用高效的變壓器和配電裝置。數(shù)據(jù)中心配電過程的最大損耗之一來自不間斷電源(UPS) ,因此選擇一個(gè)高效的轉(zhuǎn)換模式顯得尤為重要
。另外, 還要減少輸電線路耗損
。
谷歌承認(rèn), 在數(shù)據(jù)中心的能耗管理方面, 除了上述五點(diǎn)外, 很難提出更多的節(jié)能措施。但是在2016年7月, 谷歌宣布, 他們經(jīng)過了兩年多的數(shù)據(jù)收集和研究, 將人工智能(AI) 引入到數(shù)據(jù)中心的能耗管理中, 建立了PUE的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型, 提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)中心能耗管理方法
。谷歌宣稱, 該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中可將總的制冷功耗降低約40%, 從而將數(shù)據(jù)中心的總功耗降低約15%
。若以一個(gè)PUE值為1.6的數(shù)據(jù)中心為例, 采用該項(xiàng)技術(shù)后, PUE值將降低為1.45左右。谷歌相信, 將人工智能(AI) 應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的能耗管理是在該領(lǐng)域的重大突破, 該項(xiàng)技術(shù)將成為業(yè)界未來的主流
。
銀行業(yè)界也在學(xué)習(xí)谷歌的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn), 研究應(yīng)用人工智能進(jìn)行數(shù)據(jù)中心能耗管理
。然而,此項(xiàng)技術(shù)需要大量的歷史數(shù)據(jù), 同時(shí)在已投產(chǎn)的大型數(shù)據(jù)中心進(jìn)行測(cè)試難度也較大, 目前國內(nèi)尚未有成功的案例。建議數(shù)據(jù)中心管理者關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ), 為未來的智能化運(yùn)維打下基礎(chǔ)
。
盡管業(yè)界存在很多爭(zhēng)論, 但PUE仍是衡量數(shù)據(jù)中心能耗的最重要指標(biāo)
。數(shù)據(jù)中心的管理者既要認(rèn)識(shí)到PUE指標(biāo)的片面性, 又要認(rèn)識(shí)到不同數(shù)據(jù)中心的PUE不能簡單地進(jìn)行比較。在數(shù)據(jù)中心日常運(yùn)行中, 可以按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)事求是地進(jìn)行PUE相關(guān)參數(shù)的采集和計(jì)算,自己和自己比較, 找到PUE升高或者降低的原因, 采取多種措施進(jìn)行節(jié)能
。同時(shí), 選擇低功耗的IT設(shè)備, 整合
、退庫使用率低的IT設(shè)備, 優(yōu)化系統(tǒng)和應(yīng)用架構(gòu), 避免IT設(shè)備數(shù)量過度增長等都是降低數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備能耗的方法
。這些方法雖然無法降低PUE值, 還可能使得PUE值升高, 但可減少數(shù)據(jù)中心日常運(yùn)行的電費(fèi)成本, 從而帶來更加實(shí)在的效益
。（來源：數(shù)據(jù)中心最佳實(shí)踐）
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