Zems PUE vērtība ir izšķiroša datu centru energoefektīvai darbībai. Tas samazina ekspluatācijas izmaksas un CO₂ emisijas, uzlabo veiktspēju un ir ilgtspējīgas infrastruktūras rādītājs.
Centrālie punkti
- PUE vērtība mēra datu centru energoefektivitāti.
- Vērtība, kas ir tuvu 1,0 nozīmē augstu efektivitāti.
- Optimizācija iespējams dzesēšanas, IT un enerģijas sadales dēļ.
- Izmaksu ietaupījumi un ekoloģiskās priekšrocības kā galvenās priekšrocības.
- Mērījumi un uzraudzība, kas vajadzīga nepārtrauktai uzlabošanai.
PUE vērtība: definīcija un nozīme
Portāls PUE vērtība (Power Usage Effectiveness) ir rādītājs, kas parāda, cik efektīvi datu centrs izmanto enerģiju. Formula ir šāda: kopējais enerģijas patēriņš dalīts ar tikai IT ierīču enerģijas patēriņu. Ja PUE vērtība ir 1,0, visa enerģija tiek izmantota tikai serveriem, datu glabāšanas un tīkla aparatūrai - bez jebkādiem zudumiem. Vērtības, kas ir ievērojami lielākas par šo vērtību, ir reālas, jo tādām sistēmām kā gaisa kondicionēšana, avārijas jauda un apgaismojums ir nepieciešama papildu enerģija. Jo tuvāk PUE vērtība ir 1,0, jo efektīvāk darbojas datu centrs.
Tipiskās vērtības un to nozīme
Praktiski ekspluatējot modernos datu centrus, PUE vērtība ir no 1,2 līdz 1,6. Saskaņā ar nozares mērījumiem pasaules vidējais rādītājs pašlaik ir aptuveni 1,58. Vecākas vai mazāk energooptimizētas sistēmas viegli sasniedz vērtības virs 2,0. Vērtība 1,4 jau norāda uz augstu energoefektivitāti. Organizācijas ar inovatīvu klimata kontroli vai dzesēšanu ar šķidrumu bieži vien samazina šo vērtību līdz 1,25 vai zemāk. Salīdzinājumam Vācija kā datu centra atrašanās vieta Starptautiskajā salīdzinājumā rezultāti ir samērā neviennozīmīgi.
PUE mērīšana un uzraudzība
Lai pareizi noteiktu PUE vērtību, es reģistrēju divus datu punktus: Pirmkārt, datu centra kopējo enerģijas patēriņu un, otrkārt, tīras IT aparatūras, piemēram, serveru, tīkla ierīču un datu glabāšanas iekārtu, enerģijas patēriņu. Starpība parāda, cik daudz enerģijas tiek patērēts dzesēšanai, apgaismojumam vai zudumiem. Ideālā gadījumā mērījumus veic nepārtraukti vairākos punktos, piemēram, galvenajā barošanas punktā un IT enerģijas sadalītājos. Regulāra uzraudzība atklāj neefektīvas sistēmas un ļauj veikt mērķtiecīgus pretpasākumus.
Kādi faktori ietekmē vērtību?
Portāls Atrašanās vietatieša ietekme ir ēkas tehnoloģijai un izmantotajai dzesēšanas sistēmai. Lietotāju uzvedība serveru izmantošanas un virtualizācijas ziņā arī var uzlabot vai pasliktināt PUE vērtību. Īpaša nozīme ir dzesēšanai: tādas sistēmas kā, piem. Bezmaksas dzesēšana vai netiešā iztvaikošanas dzesēšana var ievērojami samazināt gaisa kondicionēšanas izmaksas. Arī inteliģenta gaisa plūsmas novirzīšana, piemēram, atdalot karstos un aukstos ceļus, ievērojami samazina enerģijas patēriņu.
PUE vērtības optimizācijas pasākumi
Ja vēlaties optimizēt datu centra energoefektivitāti, varat veikt vairākus pasākumus. Šeit ir daži izmēģināti un pārbaudīti paņēmieni:
- Izmantošana bezmaksas dzesēšana (piemēram, izmantojot ārējo gaisu)
- Energoefektīvas IT aparatūras un SSD glabāšanas ierīču izmantošana.
- Serveru konsolidācija un virtualizācija efektīvākai aparatūras izmantošanai
- Gaisa plūsmas optimizācija, piemēram, izmantojot aukstā nodalījuma sistēmu.
- Siltuma avotu izolācija un labāka telpu plānošana
PUE optimizācija: datu centru piemēri
Veiksmīgs ilgtspējīgas mitināšanas piemērs ir uzņēmums CO₂ pozitīvs datu centrs ar aļģu audzētavu, kas izmanto dabisko siltumu, lai atklātu jaunu ceļu. Šādas koncepcijas pierāda, ka efektivitāte nav tikai tehnisks jautājums, bet bieži vien arī radošuma jautājums. Pat nelieli uzlabojumi, izmantojot LED apgaismojumu, akumulatoru krātuves vai līdzstrāvas arhitektūru, ievērojami samazina PUE vērtību.
Salīdzinājums: PUE vērtības īsumā
Nākamajā tabulā sniegts pārskats par tipiskajām PUE vērtībām dažādos datu centru veidos un to nozīmi.
| Datu centra veids | Tipiska PUE vērtība | Novērtēšana |
|---|---|---|
| Vecais standarta datu centrs | 2,0+ | Neefektīvi, lieli enerģijas zudumi |
| Modernizēts datu centrs | 1,4 - 1,6 | Stingra energoefektivitāte |
| Augsto tehnoloģiju videi draudzīgs datu centrs | 1,2 - 1,25 | Ļoti laba efektivitāte |
| Mākoņa dzimtā infrastruktūra | 1,1 - 1,2 | Izcils |
Kāpēc PUE optimizācija atmaksājas
Ekspluatācijas izmaksas samazinās ar katru PUE vērtības uzlabojumu. Lielos uzņēmumos enerģijas izmaksas veido līdz pat trešdaļai datu centra izdevumu. Samazinājums no 1,6 līdz 1,3 var ietaupīt piecciparu skaitli eiro gadā. Turklāt zemākas vērtības nozīmē, ka operatori arvien vairāk izpilda normatīvo aktu prasības par klimata aizsardzību. Laba PUE vērtība klientu acīs ir arī pozitīvs faktors, kas liecina par atbildīgu hostingu.
Citi aspekti: Atrašanās vieta un barošanas avots
PUE stratēģiju ietekmē arī atrašanās vietas kvalitāte. Aukstā klimata zonās iespējams labāk izmantot bezmaksas dzesēšanu, savukārt siltākos reģionos vairāk jāiegulda dzesēšanas tehnoloģijā. Svarīga nozīme ir arī enerģijas sadalījumam. Operatori, kas izmanto "zaļo" elektroenerģiju vai hidroenerģiju, tieši nesamazina PUE vērtību, taču tie veicina klimata aizsardzību. Tāpēc holistiskā ilgtspēja ietver ne tikai tehnoloģiju, bet arī enerģijas avotu izcelsmi - kā tas ir, piemēram, enerģijas avotu izcelsmes gadījumā. Zaļā hostings.
Paplašināti parametri un jaunas tendences
Līdz ar digitalizāciju un pieaugošo datu apjomu uzmanības centrā nonāk arī citi datu centru efektivitātes novērtēšanas rādītāji. Lai gan PUE vērtība joprojām ir svarīga, ir arī citi galvenie efektivitātes rādītāji (KPI), kas ļauj gūt visaptverošu priekšstatu.
WUE (ūdens izmantošanas efektivitāte): Šis galvenais skaitlis attiecas uz ūdens patēriņu dzesēšanai, kas var būt izšķirošs faktors, jo īpaši sausos vai ūdens trūkuma reģionos. Pārmērīgs ūdens patēriņš ilgtermiņā var palielināt ekspluatācijas izmaksas un pasliktināt ekoloģisko līdzsvaru.
CUE (oglekļa izmantošanas efektivitāte): CUE vērtība ietver CO₂ emisijas efektivitātes novērtējumā. Tas ir īpaši svarīgi, ja runa ir par dažādu enerģijas avotu izmantošanu. Piemēram, ja operatori izmanto elektroenerģiju no ogļu spēkstacijām, CUE vērtība ir zemāka nekā tad, ja izmanto atjaunojamos energoresursus, piemēram, vēja vai saules enerģiju.
DCiE (datu centra infrastruktūras efektivitāte): DCiE ir IT jaudas attiecība pret kopējo enerģiju. Kamēr PUE vērtība palielinās, jo vairāk enerģijas ieplūst infrastruktūrā, DCiE vērtība samazinās, palielinoties infrastruktūras zudumiem. DCiE tiek izmantots retāk, taču tas sniedz papildu pārskatu, kas būtībā balstās uz tiem pašiem skaitļiem.
Šie uzlabojumi datu centru operatoriem sniedz papildu atskaites punktus, lai vēl precīzāk saskaņotu pasākumus ar ilgtspējīgiem risinājumiem un padarītu darbības procesus efektīvākus.
Izaicinājumi PUE optimizācijas jomā
Neraugoties uz visām priekšrocībām, PUE optimizācija rada arī problēmas. Ēku konstrukcijas bieži vien ir būvētas gadiem ilgi, un tās nav viegli projektēt atbilstoši mūsdienīgām dzesēšanas koncepcijām. Šādos gadījumos ieteicams veikt pakāpenisku renovāciju, vispirms veicot ieguldījumus jomās, kas sola vislielāko efektu, piemēram, dzesēšanas sistēmās un gaisa plūsmas optimizācijā.
Vēl viens šķērslis var būt finansējums: Ne katrai organizācijai ir budžets, lai laikus iegādātos jaunu aparatūru vai modernas saldēšanas tehnoloģijas. Šajā gadījumā ir vērts veikt ilgtermiņa izmaksu un ieguvumu analīzi. Jo, pat ja sākotnēji rodas lielāki izdevumi, tos var amortizēt dažu gadu laikā, samazinot enerģijas izmaksas.
Būtiska ir arī IT nodaļu iesaistīšanās. Bez to komandu iesaistes, kuras galu galā lemj par serveru izmantošanu, virtualizāciju un atrašanās vietas izvēli, optimizācijas priekšlikumus nevar visaptveroši īstenot ikdienas tehniskajās darbībās. Visaptveroša projektu vadība, kas vienlīdz ņem vērā gan operatīvo vadību, gan IT administrēšanu, gan ēku tehnoloģijas, palielina panākumu izredzes.
Jaunas dzesēšanas tehnoloģijas un gaisa novadīšanas koncepcijas
Nesen tika ieviestas tādas dzesēšanas tehnoloģijas kā Iegremdēšanas dzesēšana vai cirkulējošā gaisa dzesēšana ar adiabātisko dzesēšanu kļūst arvien svarīgāka. Izmantojot iegremdēšanas dzesēšanu, serveri tiek iegremdēti īpašā dzesēšanas vidē, kas īpaši efektīvi izkliedē izplūdes siltumu. Šāda pieeja var ievērojami samazināt dzesēšanai nepieciešamo enerģiju, taču ir nepieciešama labi pārdomāta koncepcija un parasti arī īpašas iekārtas, kas ir piemērotas attiecīgajam jaudas blīvumam.
Uzlabota gaisa plūsmas maršrutēšana arī kļūst arvien svarīgāka. Konsekventi izmantojot aukstos un siltos ceļus, var izvairīties no gaisa sajaukšanās un mērķtiecīgāk izmantot nepieciešamo dzesēšanas jaudu. Dažos datu centros ir integrētas siltummaiņu sistēmas starp serveriem, lai ietaupītu vēl vairāk enerģijas. Ja ārā ir augstas temperatūras, bieži vien nav alternatīvas parastajām gaisa kondicionēšanas sistēmām, taču inteliģenta vadība, piemēram, ar sensoriem un automātiskām gaisa aizbīdnēm, var palielināt efektivitāti arī šādos apstākļos.
IT slodzes un virtualizācijas nozīme
Papildus fiziskajai ēkai un sistēmu tehnoloģijai liela nozīme ir arī pašai IT infrastruktūrai. Viens no Efektīva jaudas izmantošana serveru izmantošana, izmantojot virtualizācijas metodes, nodrošina, ka faktiski ir nepieciešams mazāk aparatūras. Tas samazina gan IT sistēmu absolūto enerģijas patēriņu, gan dzesēšanas jaudu. Praksē daudzi uzņēmumi izmanto tikai nelielu daļu fizisko serveru resursu. Izmantojot virtualizācijas risinājumus, tos var labāk izmantot, kas netieši pozitīvi ietekmē PUE vērtību.
Turklāt labi pārdomāts Slodzes līdzsvarošana uzdevumu sadale starp dažādiem mezgliem, lai izlīdzinātu maksimālo slodzi un mazinātu pārkaršanas problēmas. Ja slodzes tiek vienmērīgāk sadalītas visas dienas garumā, dzesēšanas iekārtas darbojas vienmērīgāk un efektīvāk, kas savukārt veicina labvēlīgāku PUE vērtību.
Izturība un dublēšana pret efektivitāti
Datu centri ir ne tikai datu apstrādes, bet arī glabāšanas vietas, kas bieži vien ir kritiski svarīgi uzņēmējdarbībai. Tāpēc daudzu koncepciju centrālais elements ir elektroenerģijas un dzesēšanas padeves dublēšana. Tomēr papildu dublēšanas sistēmas elektroenerģijas (UPS akumulatori, dīzeļģeneratori) vai dzesēšanas (rezerves dzesētāji, sekundārā padeve) palielina enerģijas pieprasījumu. Tas rada spriedzi starp Izturība un Efektivitāte:
- Augstas pieejamības koncepcijām (piemēram, IV līmenim) ir nepieciešami vairāki atsevišķi ceļi, no kuriem katrs nodrošina pietiekamu jaudu.
- Gaidīšanas režīmā pat neizmantotas dublēšanas sistēmas patērē enerģiju.
- Atsevišķas dzesēšanas ķēdes vai sūkņu sistēmas palielina uzturēšanas un ekspluatācijas izmaksas.
Neraugoties uz šīm papildu izmaksām, atlaišana bieži vien ir nepieciešama. Tomēr, labi plānojot, ar piemērotu arhitektūru un kontroli tiek mēģināts samazināt nepieciešamo paralēlo struktūru efektivitātes zudumus. Šādā veidā pieņemamu PUE vērtību var sasniegt pat augstas pieejamības vidēs.
Nepārtraukta uzlabošana un auditi
Papildus ikdienas mērījumiem un uzraudzībai daudziem uzņēmumiem ir lietderīgi regulāri veikt arī ārējo novērtējumu. RevīzijasNeatkarīgu inženiertehnisko uzņēmumu vai energokonsultantu veiktie auditi, piemēram, bieži atklāj optimizācijas iespējas, ko iekšējās komandas ikdienas darbā neievēro. Nepārtrauktu uzlabojumu kultūru var izveidot, nosakot šādu auditu veikšanas intervālu uz diviem vai trim gadiem. Šeit liela nozīme ir arī tādiem sertifikātiem kā ISO 50001 (energopārvaldība) vai ISO 14001 (vides pārvaldība), jo tie atbalsta sistemātiskas procedūras.
Svarīga ir arī regulāra darbinieku apmācība, lai viņi varētu optimāli izmantot jaunās dzesēšanas tehnoloģijas, mērīšanas metodes un monitoringa rīkus. Tādējādi tiek izveidots novērtēšanas, pasākumu izstrādes un progresa uzraudzības cikls, kas pakāpeniski samazina PUE vērtību.
Nākotnes tehnoloģiskās perspektīvas
Rītdienas datorbrilles un viedās mājas, pašbraucošās automašīnas un lietiskais internets rada jaunu datu plūsmu, kam nepieciešami augstas veiktspējas datu centri. Tomēr, pieaugot pieprasījumam pēc skaitļošanas jaudas un glabāšanas vietas, palielinās arī izaicinājums padarīt šo darbību ilgtspējīgu. Ir vērojamas dažas tendences:
- Kvantu datori: Tās joprojām ir pētniecības objekts, taču to potenciāli augstās dzesēšanas prasības varētu noteiktās jomās noteikt jaunus standartus.
- Moduļu datu centri: Tā vietā, lai veidotu lielas monolītas sistēmas, tiek izmantoti kompakti moduļi, kurus pēc vajadzības var palielināt un dzesēt efektīvāk.
- Mašīnmācīšanās un mākslīgais intelekts: Tās ne tikai optimizē ārējās lietojumprogrammas, bet var arī autonomi pielāgot ēkas tehnoloģiju vadību, piemēram, dzesēšanas un gaisa plūsmu regulēšanu.
Tas paver iespēju agrīnā stadijā atpazīt un labot neefektīvus apstākļus bez cilvēka iejaukšanās. Izplatīšanās Edge Computing Tas nozīmē, ka slodzes ir vairāk decentralizētas un galvenais datu centrs ir daļēji atslogots. Tomēr tas, vai tas patiešām samazina kopējo enerģijas patēriņu, ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, tostarp no tīkla infrastruktūras.
Noslēguma pārskats
PUE vērtība sniedz tiešu datu centra efektivitātes novērtējumu, ietekmē izmaksu struktūru un arvien vairāk nonāk investoru, klientu un likumdevēju uzmanības lokā. Vērtību var būtiski ietekmēt ar mērķtiecīgiem pasākumiem, piemēram, dzesēšanas tehnoloģijām, IT optimizāciju un pārdomātiem arhitektūras risinājumiem. Joprojām svarīga ir regulāra uzraudzība un vēlme ieguldīt ilgtermiņa ietaupījumos. Ja jūs sekosiet līdzi PUE vērtībai, jūs nodrošināsiet sava datu centra veiktspēju un vienlaikus ilgtermiņā samazināsiet ietekmi uz vidi.
