本文作者Robert McFarlane認為盡管目前AC的使用仍然更為廣泛，但他建議數據中心運營商們在某些情況下選擇采用DC可能會有助于提高能源效率。但涉及到數據中心的的直流電源與交流電源的討論時，很顯然雙方都有為數不少的支持者。

全球的電網是以交流(AC)而不是直流(DC)的形式分配電力。 對于交流電源的選擇可以追溯到19世紀，彼時，托馬斯·愛迪生開始第一次吹捧DC的簡單性，而像喬治·威斯汀豪斯和尼古拉·特斯拉等人則都支持AC的使用。由于AC被證明更容易在遠距離交付商業用電，而且其所使用的銅線更薄、更便宜，故而該行業最終選擇采用AC。

然而，交流電源并不一定是輸送功率最有效的手段，而數據中心機架和系統使用直流電源則是緣于電力成本的因素迫使企業組織壓縮電力預算而已經獲得了不少的關注度。下面，讓我們來關注一下在直流電源交付中所存在的幾個關鍵性的問題吧。

什么是直流電源?

交流電源的問題是損失。交流電最初離開一處發電廠時是具備非常高的電壓的。而當這些電壓被逐步輸送到城市、城鎮和個體建筑時，那些高電壓被通過采用變壓器分割了幾次。甚至一旦有600 VAC或480 VAC的交流電壓進入建筑物時，其必須被再次降低到240 VAC或120 VAC以供應給機架服務器的電源，將交流轉變成直流電壓，這些功率將服務于幾款組件，如處理器、內存、硬盤等。

交流到直流的轉換是不完美的，并且在每一次轉換過程中都會有一定量的損失發生。但您已經為進入到您的設施內的所有的電力支付買單了，無論這些電力資源是被您企業充分使用了或是損失掉了。直流電流的支持者們認為，從交流到直流的一個單一的轉換將消除這方面的損失，而且是更有效的。將所得的直流電源將被分配到整個數據中心的機架和系統，取代傳統的交流電源布線和子系統。

直流電源的好處

轉換到直流電源的一般性的好處是提升效率和節約成本。這個概念很簡單，您數據中心將通過消除在轉換過程中損失的電力資源來節省資金。加利福尼亞的伯克利勞倫斯國家實驗室曾經在2006年進行過一個示范，比較了數據中心的交流和直流電。該實驗室聲稱，數據中心通過使用直流配電可以節省高達20%的電力成本。

此外，在個別服務器或其他硬件系統上的電源供應基本上被移除，因為電源已經以直流的形式到達了機架，可以根據需要調整到較低的電壓。這消除了對多余電源的需要，同時還消除了他們所產生的噪音和故障多發的冷卻風扇。

通過直流配電所帶來的實際節省的電力資源量仍然是一個備受爭論的問題，并且之后的由諸如綠色網格組織所進行的測試質疑了數據中心采用AC和DC供電之間的最終區別。例如，綠色網格組織的報告得出結論說，配電方法之間沒有顯著差異——主要是因為在每個可能的負載條件下，沒有單個的AC或DC配置更高效，并且服務器和配電設備也在持續變得更高效。

然而，當實現節約時，對于最大型的數據中心運營商來說，處理多兆瓦安裝的實際利益將是最大的。今天，諸如谷歌和瑞士主機托管公司green.ch等巨頭都采用的是直流供電的數據中心部署。

更新數據中心以支持直流電源

直流電采用的最大障礙之一是，該技術具有高度破壞性。這不是簡單的將電力資源從交流轉換到直流。一個直流電源驅動的數據中心需要一個完全不同的配電系統和布線的機架。配電還需要集成現場發電機，以便使得備用發電機的電源轉換為直流電源以供應給相應的設施。

改造工作可以直接對服務器和系統進行。但現有的服務器和其他硬件系統則不能為直流電源進行改造，因此需要一套完全不同的硬件。不間斷電源系統依賴于AC到DC的轉換來為內部電池充電，而逆變器將直流電轉換回交流電，需要更換為直流單元。故而企業組織通常會等到構建新的數據中心時才開始部署直流電源。

隨著能源成本和業務可用性需求的不斷上升，確定直流與交流電源之間誰將贏得最后的斗爭是很重要的。最終，用直流電力基礎設施取代傳統的交流配電方案可以通過消除額外的功率轉換減少能源損失。如果使用得當，還可以幫助數據中心節省每月的電費，并免去單獨的電源簡化設備，從而進一步的降低成本和提高可靠性。

“Eco模式”的UPS也正在越來越多的受到業界的歡迎。他們宣稱不管負載水平如何，均能夠達到98%至99%的效率。與更常見的、將輸入的交流(AC)公用供電電力轉換為直流(DC)然后回到AC的雙轉換UPS不同，一款Eco模式的UPS在大多數時間在過濾的公用供電電力上運行計算設備。當輸入的公用供電發生故障失敗，或電壓下降到低于可接受的水平(例如局部暫時限制用電)時，Eco模式的UPS系統能夠迅速地切換到完全雙轉換模式，使得計算設備不會經歷斷電問題。

當然，并不是每家數據中心都能夠很好的適應這種技術，鑒于數據中心運營商們需要關注輸入的電源功率是如何更好的過濾的;以及高性能的計算設備需要什么級別的功率穩定性，以避免故障，數據丟失或內部損壞。然而，在現代服務器中所供應的電源，具有其自身的隔離和幾秒鐘的穿越功率，所以，隨著能源效率變得越來越重要，我們或將能夠看到更多的Eco模式的UPS系統。還應指出的是， 任何數據中心供電系統都應包括浪涌保護(surge protection)，特別是在Eco模式的UPS和雙轉換系統的旁路。浪涌保護器(Surge protection Device，簡稱SPD),不會提高能源效率，但如果雷擊或惡劣的功率激增的情況發生，他們可以幫助節省許多倍的成本。

最后，較之交流電源，現如今直流電源被發現越來越多的為數據中心業界所廣泛接受，以作為一種減少能源消耗的方式。交流為長距離輸送電力資源提供了最好的方式，但在所有的電腦中，交流電源必須轉換為直流電源以便運行電子元器件。因此，如果您數據中心將輸入的建筑功率轉換為380 V的直流電源，這已成為事實上的標準，您可以消除對于將將直流轉變為交流的UPS逆變器的使用，同時還能夠消除大多數的服務器電源。消除兩種電源的轉換應該有助于提高數據中心的整體效率，但實際的效率是否獲得增益仍然是一個備受爭論的問題。此外，較之交流電，使用直流電需要更多的關注電路負載，故而使用直流電并不一定適合所有的數據中心。