Alacsony PUE érték kulcsfontosságú az adatközpontok energiahatékony működéséhez. Csökkenti az üzemeltetési költségeket és a CO₂-kibocsátást, javítja a teljesítményt, és a fenntartható infrastruktúra egyik mutatója.
Központi pontok
- PUE érték az adatközpontok energiahatékonyságának mérése
- A következőhöz közeli érték 1,0 nagy hatékonyságot jelent
- Optimalizálás a hűtés, az informatika és az energiaelosztás miatt lehetséges
- Költségmegtakarítás és az ökológiai előnyök, mint a fő előnyök
- Mérés a folyamatos fejlesztéshez szükséges ellenőrzés
PUE-érték: meghatározás és jelentés
A PUE érték (Power Usage Effectiveness) annak mutatója, hogy egy adatközpont mennyire hatékonyan használja fel az energiát. A képlet a következő: a teljes energiafogyasztás osztva a kizárólag az informatikai eszközök energiafogyasztásával. Ha a PUE-érték 1,0, akkor az összes energiát kizárólag a szerverek, a tárolók és a hálózati hardverek használják fel - veszteségek nélkül. Ennél lényegesen magasabb értékek reálisak, mivel az olyan rendszerek, mint a légkondicionálás, a vészhelyzeti áramellátás és a világítás további energiát igényelnek. Minél közelebb van a PUE-érték az 1,0-hoz, annál hatékonyabban működik az adatközpont.
Tipikus értékek és jelentésük
A modern adatközpontok PUE-értéke a gyakorlati működés során 1,2 és 1,6 között van. Az iparági mérések szerint a globális átlag jelenleg 1,58 körül van. A régebbi vagy kevésbé energiaoptimalizált rendszerek könnyen elérik a 2,0 feletti értékeket. 1,4-es érték már magas energiahatékonyságot jelez. Az innovatív klímavezérléssel vagy folyadékhűtéssel rendelkező szervezetek gyakran 1,25-re vagy az alá csökkentik az értéket. Összehasonlításképpen Németország mint adatközpont-helyszín Az eredmények nemzetközi összehasonlításban meglehetősen vegyesek.
A PUE mérése és nyomon követése
A PUE-érték helyes meghatározásához két adatpontot rögzítek: Az első az adatközpont teljes energiafogyasztása, a második pedig a tisztán informatikai hardverek, például a szerverek, hálózati eszközök és tárolók energiafogyasztása. A különbség mutatja, hogy mennyi energiát használnak fel hűtésre, világításra vagy veszteségekre. Ideális esetben több ponton - például a fő betáplálási ponton és az informatikai áramelosztóknál - folyamatosan méréseket végeznek. A rendszeres felügyelet feltárja a nem hatékony rendszereket, és lehetővé teszi a célzott ellenintézkedések meghozatalát.
Milyen tényezők befolyásolják az értéket?
A Helyszínaz építési technológia és az alkalmazott hűtőrendszer közvetlen hatással van. A szerverhasználat és a virtualizáció tekintetében a felhasználói magatartás szintén javíthatja vagy ronthatja a PUE-értéket. A hűtés különösen fontos: az olyan rendszerek, mint a Ingyenes hűtés vagy közvetett párologtató hűtés drasztikusan csökkentheti a légkondicionálás költségeit. Az intelligens légvezetés - például a hideg és meleg folyosók szétválasztásával - szintén jelentősen csökkenti az energiaigényt.
A PUE-érték optimalizálására irányuló intézkedések
Ha optimalizálni szeretné adatközpontja energiahatékonyságát, több dolgot is tehet. Íme néhány kipróbált és bevált technika:
- A következők felhasználása szabad hűtés (pl. külső levegőn keresztül)
- Energiahatékony IT-hardverek és SSD-tárolók használata
- Szerver konszolidáció és virtualizáció a hardver hatékonyabb kihasználása érdekében
- A légáramlás optimalizálása, például a hidegfolyosók elszigetelésével.
- A hőforrások szigetelése és jobb helyiségtervezés
PUE-optimalizálás: példaértékű adatközpontok
A fenntartható vendéglátás sikeres példája egy olyan vállalkozás, amely CO₂-pozitív adatközpont egy olyan algafarmmal, amely a természetes hőhasznosítással új utat nyit. Az ilyen koncepciók azt mutatják, hogy a hatékonyság nem csupán technikai kérdés, hanem gyakran kreativitás kérdése is. Még a LED-es világítás, az akkumulátortárolás vagy az egyenáramú architektúrák révén megvalósuló kis javulások is jelentős előrelépést eredményeznek a PUE-értékben.
Összehasonlítás: PUE-értékek áttekintése
Az alábbi táblázat áttekintést nyújt a különböző adatközponti típusok tipikus PUE-értékeiről és azok jelentőségéről.
| Adatközpont típusa | Tipikus PUE érték | Értékelés |
|---|---|---|
| Régi szabványos adatközpont | 2,0+ | Hatástalan, nagy energiaveszteségek |
| Modernizált adatközpont | 1,4 - 1,6 | Szilárd energiahatékonyság |
| High-tech zöld adatközpont | 1,2 - 1,25 | Nagyon jó hatékonyság |
| Felhőalapú infrastruktúra | 1,1 - 1,2 | Kiváló |
Miért kifizetődő a PUE optimalizálás
Az üzemeltetési költségek a PUE-érték minden egyes javulásával csökkennek. A nagyvállalatoknál az energiaköltségek az adatközpontok kiadásainak akár egyharmadát is kiteszik. Az 1,6-ról 1,3-ra történő csökkenés évente öt számjegyű euróösszegeket takaríthat meg. Az alacsonyabb értékek emellett azt is jelentik, hogy az üzemeltetők egyre inkább megfelelnek az éghajlatvédelemre vonatkozó szabályozási követelményeknek. A jó PUE-érték az ügyfelek szemében is a felelős tárhelyszolgáltató előnye.
Egyéb szempontok: Helyszín és áramforrás
A helyszín minősége szintén befolyásolja a PUE-stratégiát. A hideg éghajlati övezetek jobban lehetővé teszik a szabad hűtést, míg a melegebb régiókban többet kell beruházni a hűtési technológiába. Az energiamix is szerepet játszik. Azok az üzemeltetők, akik zöldáramot vagy vízenergiát használnak, közvetlenül nem csökkentik a PUE-értéket, de hozzájárulnak az éghajlatvédelemhez. A holisztikus fenntarthatóság tehát nemcsak a technológiát, hanem az energiaforrások eredetét is magában foglalja - mint például a Zöld tárhely.
Bővített paraméterek és új trendek
A digitalizáció és az adatmennyiség növekedése során az adatközpontok hatékonyságának értékelésére szolgáló egyéb mérőszámok is előtérbe kerülnek. Bár a PUE-érték továbbra is fontos marad, vannak más kulcsfontosságú teljesítménymutatók (KPI-k), amelyek holisztikus képet tesznek lehetővé.
WUE (vízfelhasználás hatékonysága): Ez a kulcsszám a hűtéshez szükséges vízfogyasztásra összpontosít, amely döntő tényező lehet, különösen a száraz vagy vízhiányos régiókban. A túlzott vízfogyasztás hosszú távon növelheti az üzemeltetési költségeket és ronthatja az ökológiai egyensúlyt.
CUE (szénfelhasználás hatékonysága): A CUE-érték a CO₂-kibocsátást is tartalmazza a hatékonysági értékelés során. Ez különösen fontos, amikor a különböző energiaforrások felhasználásáról van szó. Ha például az üzemeltetők széntüzelésű erőművekből származó villamos energiát használnak, a CUE-érték alacsonyabb, mint ha megújuló energiát, például szél- vagy napenergiát használnak.
DCiE (adatközpont infrastruktúra hatékonysága): A DCiE az informatikai teljesítmény és a teljes energia aránya. Míg a PUE-érték annál nagyobb, minél több energia áramlik az infrastruktúrába, addig a DCiE-érték az infrastrukturális veszteségek növekedésével csökken. A DCiE-t ritkábban használják, de kiegészítő nézetet nyújt, amely lényegében ugyanazokon a számokon alapul.
Ezek a fejlesztések további támpontokat nyújtanak az adatközpont-üzemeltetőknek, hogy az intézkedéseket még pontosabban a fenntartható megoldásokhoz igazítsák, és hatékonyabbá tegyék az üzemeltetési folyamatokat.
Kihívások a PUE optimalizálásában
Minden előnye ellenére a PUE-optimalizálás kihívásokkal is jár. Az épületszerkezetek gyakran már évek óta a helyükön vannak, és nem könnyű őket a modern hűtési koncepciókhoz tervezni. Ilyen esetekben célszerű lépésről lépésre történő felújítás, amelynek során először a legnagyobb hatást ígérő területeken - például a hűtőrendszerekben és a légáramlás optimalizálásában - hajtanak végre beruházásokat.
A finanszírozás egy másik akadályt jelenthet: Nem minden szervezetnek van költségvetése arra, hogy új hardvert vagy korszerű hűtéstechnológiát szerezzen be időben. Itt érdemes hosszú távú költség-haszon elemzést végezni. Mert még ha magasabb kezdeti kiadások is merülnek fel, ez néhány év alatt a csökkentett energiaköltségek révén megtérülhet.
Az informatikai részlegek bevonása szintén alapvető fontosságú. A szerverhasználatról, a virtualizációról és a helyszín kiválasztásáról végső soron döntő csapatok bevonása nélkül az optimalizálási javaslatok nem valósíthatók meg átfogóan a napi technikai műveletekben. A holisztikus projektmenedzsment, amely egyaránt figyelembe veszi az operatív irányítást, az IT-adminisztrációt és az épületgépészetet, növeli a siker esélyét.
Új hűtési technológiák és légvezetési koncepciók
A közelmúltban a hűtési technológiák, mint például Merülő hűtés vagy az adiabatikus hűtéssel történő keringtetett léghűtés egyre fontosabbá válik. A merítéses hűtésnél a szervereket egy speciális hűtőközegbe merítik, amely különösen hatékonyan vezeti el a hulladékhőt. Ez a megközelítés drasztikusan csökkentheti a hűtéshez szükséges energiát, de jól átgondolt koncepciót és általában speciális, az adott teljesítménysűrűségnek megfelelő berendezéseket is igényel.
A jobb légi útvonalvezetés is egyre inkább a figyelem középpontjába kerül. A hideg és meleg folyosók következetes használata lehetővé teszi a légkeveredések elkerülését és a szükséges hűtőkapacitás célzottabb kihasználását. Egyes adatközpontok még több energia megtakarítása érdekében hőcserélő rendszereket integrálnak a szerverek közé. Magas külső hőmérséklet esetén gyakran nincs alternatívája a hagyományos légkondicionáló rendszereknek, de az intelligens vezérlés - például érzékelőkkel és automatikus légcsappantyúkkal - még ilyen körülmények között is növelheti a hatékonyságot.
Az informatikai terhelés és a virtualizáció szerepe
A fizikai épület és a rendszertechnológia mellett maga az IT-infrastruktúra is nagy szerepet játszik. Az egyik Hatékony kapacitáskihasználás a kiszolgálók virtualizációs technikák alkalmazásával kevesebb hardverre van szükség. Ez csökkenti az informatikai rendszerek abszolút energiafogyasztását és a hűtési kapacitás szükségességét. A gyakorlatban sok vállalat a fizikai szerverek erőforrásainak csak töredékét használja ki. A virtualizációs megoldások segítségével ezek jobban kihasználhatók, ami közvetve pozitív hatással van a PUE-értékre.
Ezenkívül egy jól átgondolt Terhelés kiegyenlítés a feladatok elosztása a különböző csomópontok között a csúcsterhelések kiegyenlítése és a túlmelegedési problémák minimalizálása érdekében. Ha a terhelések egyenletesebben oszlanak el a nap folyamán, a hűtőegységek egyenletesebben és hatékonyabban működnek, ami viszont kedvezőbb PUE-értéket eredményez.
Rugalmasság és redundancia vs. hatékonyság
Az adatközpontok nem csak az adatok feldolgozásának, hanem tárolásának is helyszínei, amelyek gyakran kritikus fontosságúak az üzleti életben. Az áramellátás és a hűtés redundanciája ezért számos koncepció központi eleme. Az energiaellátás (UPS-akkumulátorok, dízelgenerátorok) vagy a hűtés (tartalék hűtők, másodlagos ellátás) további redundáns rendszerei azonban növelik az energiaigényt. Ez feszültséget teremt a következők között Rugalmasság és Hatékonyság:
- A nagy rendelkezésre állású koncepciók (pl. Tier IV) több külön útvonalat igényelnek, amelyek mindegyike elegendő kapacitást kínál.
- Még a nem használt tartalékrendszerek is fogyasztanak energiát készenléti üzemmódban.
- A redundáns hűtőkörök vagy szivattyúrendszerek növelik a karbantartási és üzemeltetési költségeket.
E többletköltségek ellenére a redundancia gyakran nélkülözhetetlen. A jó tervezés azonban megfelelő architektúrával és vezérléssel igyekszik csökkenteni a szükséges párhuzamos struktúrák hatékonyságveszteségét. Így még magas rendelkezésre állású környezetben is elfogadható PUE-érték érhető el.
Folyamatos fejlesztés és ellenőrzések
A napi szintű mérésen és nyomon követésen túl sok vállalatnak érdemes rendszeresen kívülről is szemügyre vennie. EllenőrzésekA például független mérnöki irodák vagy energiaszaktanácsadók által végzett auditok gyakran olyan optimalizálási lehetőségeket tárnak fel, amelyeket a házon belüli csapatok a mindennapi tevékenységük során figyelmen kívül hagynak. Az ilyen auditok két- vagy hároméves, meghatározott időközönként történő elvégzésével folyamatos fejlesztési kultúra alakítható ki. Az olyan tanúsítványok, mint az ISO 50001 (energiagazdálkodás) vagy az ISO 14001 (környezetgazdálkodás) szintén szerepet játszanak ebben, mivel támogatják a szisztematikus eljárásokat.
A személyzet rendszeres képzése is fontos, hogy optimálisan tudják használni az új hűtési technológiákat, mérési módszereket és felügyeleti eszközöket. Ezáltal létrejön az értékelés, az intézkedések kidolgozása és az előrehaladás nyomon követése, amely fokozatosan csökkenti a PUE-értéket.
Technológiai kilátások a jövőre nézve
A jövő számítógépes szemüvegei és intelligens otthonai, az önvezető autók és a dolgok internete új adatáradatot eredményeznek, amely nagy teljesítményű adatközpontokat igényel. A számítási teljesítmény és a tárhely iránti igény növekedésével párhuzamosan azonban az a kihívás is nő, hogy ezt a működést fenntarthatóvá tegyük. Néhány tendencia már kirajzolódik:
- Kvantumszámítógépek: Ezek még mindig a kutatás tárgyát képezik, de potenciálisan magas hűtési igényeik bizonyos területeken új szabványokat kényszeríthetnek ki.
- Moduláris adatközpontok: A nagy, monolitikus rendszerek építése helyett kompakt modulokat használnak, amelyek igény szerint növelhetők és hatékonyabban hűthetők.
- Gépi tanulás és mesterséges intelligencia: Nemcsak a külső alkalmazásokat optimalizálják, hanem önállóan képesek az épületgépészet vezérlését is adaptálni, például a hűtés és a légáramlás szabályozását.
Ez lehetőséget teremt arra, hogy a nem hatékony állapotokat emberi beavatkozás nélkül, korai szakaszban felismerjék és korrigálják. Az elterjedt Edge Computing Ez azt jelenti, hogy a terhelések decentralizáltabbak, és a fő adatközpontot részben tehermentesítik. Az azonban, hogy ez valóban csökkenti-e a teljes energiafogyasztást, számos tényezőtől függ - nem utolsósorban a hálózati infrastruktúrától.
Záró áttekintés
A PUE-érték közvetlen értékelést ad az adatközpont hatékonyságáról, hatással van a költségszerkezetre, és egyre inkább a befektetők, az ügyfelek és a jogalkotók figyelmének középpontjába kerül. Célzott intézkedésekkel, például hűtési technológiákkal, IT-optimalizálással és okos építészeti megoldásokkal jelentősen befolyásolhatom az értéket. Továbbra is fontos a rendszeres ellenőrzés és a hosszú távú megtakarításokba való befektetési hajlandóság. Ha szemmel tartja a PUE-értéket, biztosítja az adatközpont teljesítményét, és egyúttal hosszú távon csökkenti a környezeti terhelést.
