數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)PUE解析

ITIT運(yùn)維ITOperationandMaintenanceFINANCIALCOMPUTEROFCHINApPUEPUE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。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(guó)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。1（比50%圖1（比50%圖2傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)成?IT設(shè)備能耗制冷系統(tǒng)能耗供配電系統(tǒng)能耗■照明及其它能耗根據(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