Žemas PUE vertė yra labai svarbus siekiant efektyviai naudoti energiją duomenų centruose. Tai mažina eksploatavimo išlaidas ir išmetamo CO₂ kiekį, gerina našumą ir yra tvarios infrastruktūros rodiklis.
Centriniai taškai
- PUE vertė matuoja duomenų centrų energijos vartojimo efektyvumą.
- Vertė, artima 1,0 reiškia didelį efektyvumą
- Optimizavimas įmanoma dėl aušinimo, IT ir energijos paskirstymo
- Sutaupytos išlaidos ir ekologiniai privalumai yra pagrindiniai privalumai.
- Matavimas ir stebėsena, būtina nuolatiniam tobulėjimui.
PUE vertė: apibrėžtis ir reikšmė
Der PUE vertė (Power Usage Effectiveness) - tai rodiklis, rodantis, kaip efektyviai duomenų centras naudoja energiją. Formulė yra tokia: bendras energijos suvartojimas dalijamas iš vien tik IT įrenginių suvartojamos energijos kiekio. Jei PUE reikšmė yra 1,0, visa energija naudojama tik serveriams, saugykloms ir tinklo įrangai - be jokių nuostolių. Žymiai didesnės vertės yra realios, nes tokioms sistemoms kaip oro kondicionavimas, avarinis maitinimas ir apšvietimas reikia papildomos energijos. Kuo PUE vertė artimesnė 1,0, tuo duomenų centras veikia efektyviau.
Tipinės vertės ir jų reikšmės
Praktiškai eksploatuojamuose moderniuose duomenų centruose PUE vertė yra nuo 1,2 iki 1,6. Remiantis pramonės matavimais, šiuo metu pasaulinis vidurkis yra apie 1,58. Senesnės ar mažiau energiją optimizuojančios sistemos lengvai pasiekia didesnes nei 2,0 vertes. 1,4 vertė jau rodo didelį energijos vartojimo efektyvumą. Organizacijose, kuriose taikoma naujoviška klimato kontrolė arba aušinimas skysčiu, ši vertė dažnai sumažėja iki 1,25 arba mažiau. Palyginimui Vokietija - duomenų centro vieta Lyginant tarptautiniu mastu, rezultatai gana nevienareikšmiai.
PUE matavimas ir stebėjimas
Norėdamas teisingai nustatyti PUE vertę, įrašau du duomenų taškus: Pirma, bendras duomenų centro suvartojamos energijos kiekis, antra, grynosios IT įrangos, pavyzdžiui, serverių, tinklo įrenginių ir saugyklų, suvartojamos energijos kiekis. Skirtumas parodo, kiek energijos sunaudojama aušinimui, apšvietimui ar nuostoliams padengti. Idealiu atveju matavimai atliekami nuolat keliuose taškuose, pavyzdžiui, pagrindiniame maitinimo taške ir IT energijos skirstytuvuose. Reguliari stebėsena atskleidžia neefektyvias sistemas ir leidžia imtis tikslingų atsakomųjų priemonių.
Kokie veiksniai turi įtakos vertei?
Der Vietapastato technologija ir naudojama vėsinimo sistema turi tiesioginį poveikį. Naudotojų elgsena, susijusi su serverių naudojimu ir virtualizacija, taip pat gali pagerinti arba pabloginti PUE vertę. Aušinimas yra ypač svarbus: sistemos, pvz. Nemokamas aušinimas arba netiesioginis garinamasis vėsinimas gali smarkiai sumažinti oro kondicionavimo išlaidas. Pažangus oro nukreipimas, pavyzdžiui, atskiriant karštus ir šaltus praėjimus, taip pat gerokai sumažina energijos poreikį.
PUE vertės optimizavimo priemonės
Jei norite optimizuoti savo duomenų centro energijos vartojimo efektyvumą, galite padaryti keletą dalykų. Štai keletas išbandytų ir patikrintų metodų:
- Naudojimas nemokamas aušinimas (pvz., per lauko orą)
- Energiją taupančios IT įrangos ir SSD saugyklų naudojimas
- Serverių konsolidavimas ir virtualizavimas siekiant efektyviau panaudoti aparatinę įrangą
- Oro srauto optimizavimas, pavyzdžiui, šaltojo praėjimo izoliavimas.
- Šilumos šaltinių izoliacija ir geresnis patalpų planavimas
PUE optimizavimas: pavyzdiniai duomenų centrai
Sėkmingas tvarios prieglobos pavyzdys yra CO₂ teigiamas duomenų centras su dumblių ūkiu, kuriame naudojama natūrali šiluma, ir taip atveria naujus kelius. Tokios koncepcijos rodo, kad efektyvumas yra ne tik techninis klausimas, bet dažnai ir kūrybiškumo reikalas. Net ir nedideli patobulinimai naudojant LED apšvietimą, akumuliatorių saugyklas ar nuolatinės srovės architektūrą lemia reikšmingą PUE vertės pažangą.
Palyginimas: PUE vertės iš pirmo žvilgsnio
Toliau pateiktoje lentelėje apžvelgiamos tipinės įvairių tipų duomenų centrų PUE vertės ir jų reikšmė.
| Duomenų centro tipas | Tipinė PUE vertė | Vertinimas |
|---|---|---|
| Senas standartinis duomenų centras | 2,0+ | Neefektyvus, dideli energijos nuostoliai |
| Modernizuotas duomenų centras | 1,4 - 1,6 | Tvirtas energijos vartojimo efektyvumas |
| Aukštųjų technologijų ekologiškas duomenų centras | 1,2 - 1,25 | Labai geras efektyvumas |
| Debesų vietinė infrastruktūra | 1,1 - 1,2 | Išskirtinis |
Kodėl apsimoka optimizuoti PUE
Eksploatavimo sąnaudos mažėja su kiekvienu PUE vertės pagerėjimu. Didelėse įmonėse išlaidos energijai sudaro iki trečdalio duomenų centro išlaidų. Sumažinus energijos suvartojimą nuo 1,6 iki 1,3, galima sutaupyti penkiaženklę eurų sumą per metus. Be to, mažesnės reikšmės reiškia, kad operatoriai vis dažniau vykdo teisės aktuose nustatytus klimato apsaugos reikalavimus. Gera PUE vertė taip pat yra pliusas atsakingai prieglobai klientų akyse.
Kiti aspektai: Vieta ir maitinimo šaltinis
Vietovės kokybė taip pat turi įtakos PUE strategijai. Šalto klimato zonose galima geriau naudoti nemokamą vėsinimą, o šiltesniuose regionuose reikia daugiau investuoti į vėsinimo technologijas. Svarbus vaidmuo tenka ir energijos rūšių deriniui. Veiklos vykdytojai, naudojantys ekologišką elektros energiją arba hidroenergiją, tiesiogiai nesumažina PUE vertės, tačiau prisideda prie klimato apsaugos. Todėl holistinis tvarumas apima ne tik technologijas, bet ir energijos šaltinių kilmę - pvz. Žalioji priegloba.
Išplėsti parametrai ir naujos tendencijos
Vykstant skaitmenizacijai ir didėjant duomenų kiekiui, atsiranda ir kitų duomenų centrų efektyvumo vertinimo rodiklių. Nors PUE reikšmė išlieka svarbi, yra ir kitų pagrindinių efektyvumo rodiklių (KPI), kurie leidžia susidaryti visapusišką vaizdą.
WUE (vandens naudojimo efektyvumas): Šis pagrindinis skaičius yra susijęs su aušinimui sunaudojamo vandens kiekiu, kuris gali būti lemiamas veiksnys, ypač sausringuose arba vandens stokojančiuose regionuose. Per didelis vandens suvartojimas ilgainiui gali padidinti eksploatacines išlaidas ir pabloginti ekologinę pusiausvyrą.
CUE (anglies dioksido naudojimo efektyvumas): Vertinant efektyvumą į CUE vertę įtraukiamas išmetamo CO₂ kiekis. Tai ypač svarbu, kai kalbama apie skirtingų energijos šaltinių naudojimą. Pavyzdžiui, jei ūkio subjektai naudoja elektros energiją iš anglimi kūrenamų elektrinių, CUE vertė yra mažesnė nei naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius, pavyzdžiui, vėjo ar saulės energiją.
DCiE (duomenų centro infrastruktūros efektyvumas): DCiE yra IT galios ir visos energijos santykis. PUE vertė didėja, kuo daugiau energijos patenka į infrastruktūrą, o DCiE vertė mažėja didėjant infrastruktūros nuostoliams. DCiE naudojama rečiau, tačiau suteikia papildomą vaizdą, kuris iš esmės grindžiamas tais pačiais skaičiais.
Šie patobulinimai duomenų centrų operatoriams suteikia papildomų atskaitos taškų, leidžiančių dar tiksliau suderinti priemones su tvariais sprendimais ir padidinti veiklos procesų efektyvumą.
PUE optimizavimo iššūkiai
Nepaisant visų privalumų, PUE optimizavimas taip pat kelia iššūkių. Pastatų konstrukcijos dažnai buvo statomos daugelį metų ir jas nelengva pritaikyti šiuolaikinėms vėsinimo koncepcijoms. Tokiais atvejais patartina atlikti laipsnišką renovaciją, kai pirmiausia investuojama į sritis, kurios gali duoti didžiausią efektą, pavyzdžiui, į vėsinimo sistemas ir oro srauto optimizavimą.
Kita kliūtis gali būti finansavimas: Ne kiekviena organizacija turi biudžetą, iš kurio galėtų laiku įsigyti naują įrangą ar modernią šaldymo technologiją. Šiuo atveju verta atlikti ilgalaikę sąnaudų ir naudos analizę. Nes net jei patiriamos didesnės pradinės išlaidos, per kelerius metus jos gali būti amortizuotos dėl sumažėjusių energijos sąnaudų.
Taip pat labai svarbu, kad dalyvautų IT skyriai. Jei nedalyvauja komandos, kurios galiausiai priima sprendimus dėl serverių naudojimo, virtualizacijos ir vietos parinkimo, optimizavimo pasiūlymai negali būti visapusiškai įgyvendinti kasdienėje techninėje veikloje. Visapusiškas projektų valdymas, kai vienodai atsižvelgiama į veiklos valdymą, IT administravimą ir pastato technologijas, padidina sėkmės tikimybę.
Naujos aušinimo technologijos ir oro nukreipimo koncepcijos
Pastaruoju metu aušinimo technologijos, pvz. Panardinamasis aušinimas arba cirkuliuojančio oro aušinimas su adiabatiniu vėsinimu tampa vis svarbesnis. Naudojant panardinamąjį aušinimą, serveriai panardinami į specialią aušinimo terpę, kuri ypač efektyviai išsklaido atliekinę šilumą. Taikant šį metodą galima smarkiai sumažinti aušinimui reikalingą energiją, tačiau tam reikia gerai apgalvotos koncepcijos ir paprastai taip pat specialios įrangos, tinkamos atitinkamam galios tankiui.
Taip pat vis daugiau dėmesio skiriama geresniam oro maršrutų sudarymui. Nuosekliai naudojant šaltus ir šiltus praėjimus galima išvengti oro maišymosi ir tikslingiau panaudoti reikiamą vėsinimo pajėgumą. Kai kuriuose duomenų centruose tarp serverių integruojamos šilumokaičių sistemos, kad būtų sutaupyta dar daugiau energijos. Kai lauko temperatūra aukšta, dažnai nėra alternatyvos įprastinėms oro kondicionavimo sistemoms, tačiau pažangus valdymas, pavyzdžiui, naudojant jutiklius ir automatines oro sklendes, gali padidinti efektyvumą net ir tokiomis sąlygomis.
IT apkrovos ir virtualizacijos vaidmuo
Be fizinio pastato ir sistemų technologijų, svarbus vaidmuo tenka ir pačiai IT infrastruktūrai. Vienas iš Efektyvus pajėgumų panaudojimas serverių, naudojančių virtualizavimo metodus, užtikrina, kad iš tikrųjų reikia mažiau aparatinės įrangos. Tai sumažina absoliutų IT sistemų suvartojamos energijos kiekį ir aušinimo pajėgumų poreikį. Praktiškai daugelis įmonių naudoja tik dalį fizinių serverių išteklių. Naudojant virtualizacijos sprendimus, juos galima geriau išnaudoti, o tai netiesiogiai daro teigiamą poveikį PUE vertei.
Be to, gerai apgalvota Apkrovos balansavimas paskirstyti užduotis skirtingiems mazgams, kad būtų išlygintos didžiausios apkrovos ir sumažintos perkaitimo problemos. Jei apkrovos per dieną paskirstomos tolygiau, aušinimo įrenginiai veikia tolygiau ir efektyviau, o tai savo ruožtu lemia palankesnę PUE vertę.
Atsparumas ir atleidimas iš darbo, palyginti su efektyvumu
Duomenų centrai - tai ne tik duomenų apdorojimo, bet ir saugojimo vietos, kuriose dažnai saugomi verslui svarbūs duomenys. Todėl elektros energijos ir aušinimo tiekimo dubliavimas yra pagrindinis daugelio koncepcijų elementas. Tačiau papildomos rezervinės maitinimo (UPS akumuliatoriai, dyzeliniai generatoriai) ar aušinimo (atsarginiai aušintuvai, antrinis tiekimas) sistemos didina energijos poreikį. Dėl to kyla įtampa tarp Atsparumas ir Efektyvumas:
- Didelio prieinamumo koncepcijos (pvz., IV pakopos) reikalauja kelių atskirų kelių, kurių kiekvienas turi pakankamą pajėgumą.
- Net nenaudojamos atsarginės sistemos budėjimo režimu naudoja energiją.
- Pertekliniai aušinimo kontūrai arba siurblių sistemos padidina techninės priežiūros ir eksploatavimo išlaidas.
Nepaisant šių papildomų išlaidų, atleidimas iš darbo dažnai yra būtinas. Tačiau gerai planuojant bandoma sumažinti būtinų lygiagrečių struktūrų efektyvumo nuostolius, pasitelkiant tinkamą architektūrą ir valdymą. Tokiu būdu galima pasiekti priimtiną PUE vertę net ir didelio prieinamumo aplinkoje.
Nuolatinis tobulinimas ir auditas
Be kasdienio matavimo ir stebėsenos, daugeliui įmonių verta reguliariai pažvelgti į situaciją iš šalies. Auditainepriklausomų inžinerijos įmonių ar energetikos konsultantų atliekami auditai dažnai atskleidžia optimizavimo galimybes, kurių vidaus komandos nepastebi vykdydamos kasdienę veiklą. Nuolatinio tobulinimo kultūrą galima sukurti nustačius fiksuotą dvejų ar trejų metų tokių auditų intervalą. Čia svarbūs ir tokie sertifikatai kaip ISO 50001 (energijos valdymas) arba ISO 14001 (aplinkosaugos valdymas), nes jie padeda taikyti sistemines procedūras.
Taip pat svarbu reguliariai mokyti darbuotojus, kad jie galėtų optimaliai naudotis naujomis vėsinimo technologijomis, matavimo metodais ir stebėsenos priemonėmis. Taip sukuriamas vertinimo, priemonių kūrimo ir pažangos stebėsenos ciklas, kuris palaipsniui mažina PUE vertę.
Technologinės ateities perspektyvos
Ateities kompiuteriniai akiniai ir išmanieji namai, savaeigiai automobiliai ir daiktų internetas sukuria naują duomenų srautą, kuriam reikia didelio našumo duomenų centrų. Tačiau didėjant skaičiavimo galios ir saugojimo vietos poreikiui, didėja ir iššūkis užtikrinti šios veiklos tvarumą. Išryškėja tam tikros tendencijos:
- Kvantiniai kompiuteriai: Jie vis dar yra mokslinių tyrimų objektas, tačiau dėl galimai didelių aušinimo reikalavimų tam tikrose srityse gali prireikti naujų standartų.
- Moduliniai duomenų centrai: Užuot kūrus dideles monolitines sistemas, naudojami kompaktiški moduliai, kuriuos prireikus galima padidinti ir efektyviau aušinti.
- Mašininis mokymasis ir dirbtinis intelektas: Jie ne tik optimizuoja išorines programas, bet ir gali savarankiškai pritaikyti pastato technologijų valdymą, pavyzdžiui, reguliuoti vėsinimo ir oro srautus.
Tai suteikia galimybę atpažinti ir ištaisyti neveiksmingas sąlygas ankstyvame etape be žmogaus įsikišimo. Plitimas Kraštinė kompiuterija Tai reiškia, kad apkrovos yra labiau decentralizuotos, o pagrindinis duomenų centras iš dalies atlaisvinamas. Tačiau tai, ar dėl to iš tikrųjų sumažėja bendras energijos suvartojimas, priklauso nuo daugelio veiksnių, visų pirma nuo tinklo infrastruktūros.
Baigiamoji apžvalga
Pagal PUE vertę tiesiogiai įvertinamas duomenų centro efektyvumas, ji turi įtakos sąnaudų struktūrai ir vis dažniau sulaukia investuotojų, klientų ir įstatymų leidėjų dėmesio. Tikslingomis priemonėmis, pavyzdžiui, aušinimo technologijomis, IT optimizavimu ir išmaniais architektūriniais sprendimais, galiu daryti didelę įtaką šiai vertei. Išlieka svarbi reguliari stebėsena ir noras investuoti į ilgalaikį taupymą. Jei nuolat stebėsite PUE vertę, užtikrinsite duomenų centro našumą ir kartu ilgainiui sumažinsite poveikį aplinkai.
