電力使用效率(PUE)是一個(gè)評價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的通用指標(biāo),是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載使用的能源之比。PUE能幫助數(shù)據(jù)中心經(jīng)理有效地管理能耗設(shè)備。
計(jì)算某數(shù)據(jù)中心設(shè)施的PUE值有很多原因,但從長遠(yuǎn)來看,最好的原因是這個(gè)簡單經(jīng)濟(jì)學(xué)原理:從能效角度來看,基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營得越好,節(jié)省的能源成本越多。
如何計(jì)算PUE?
其實(shí)有幾種測量PUE的方法。一是根據(jù)對容量、IT負(fù)載、功率以及冷卻系統(tǒng)特性進(jìn)行假設(shè)的模型進(jìn)行估計(jì)。二是可以采用“時(shí)間點(diǎn)”測量來計(jì)算PUE的單個(gè)值,或者通過捕獲連續(xù)測量值來看PUE如何隨著時(shí)間的推移和變量的變化而變化,變量條件如天氣條件、IT負(fù)載和冷卻設(shè)備性能等。
想要的到精確的結(jié)果,第二種方法是最有效的,盡管成本比別的方法要高。這需要預(yù)先規(guī)劃和準(zhǔn)備,在數(shù)據(jù)中心設(shè)施中安裝儀表,并運(yùn)行適當(dāng)?shù)墓芾碥浖到y(tǒng)來匯總和收集PUE指標(biāo)定期報(bào)告的數(shù)據(jù)。
除了IT本身,數(shù)據(jù)中心的主要功耗是用冷卻基礎(chǔ)設(shè)施來保持工作所需的溫度。因此,盡可能減少冷卻設(shè)施的能耗是改善PUE的首要任務(wù)。
PUE報(bào)告精度
PUE精度的等級
為了計(jì)算一個(gè)有用的PUE值,整個(gè)數(shù)據(jù)中心設(shè)施電熱性能的測量是至關(guān)重要的。Green Grid組織定義了四個(gè)級別的PUE報(bào)告,分別在準(zhǔn)確性、成本和復(fù)雜性方面有所不同。
一至三級關(guān)注的是連續(xù)監(jiān)測,1級是最基礎(chǔ)的,只需要在UPS水平上衡量IT設(shè)備的能源和電力設(shè)施的投入,測量的頻率最低要求為一個(gè)月一次。
二級是要求至少每天測量一次的中間階段。在這必須在PDU(電源分配單元)或RPP(遠(yuǎn)程電源板)的輸出端測量IT設(shè)備消耗的能量。
這兩種情況的數(shù)據(jù)收集相對便宜。UPS系統(tǒng)、PDU和RPP具有測量的嵌入式儀表,因此沒有額外的測量的必要了。
如果非IT負(fù)載需要從UPS供電,則需要具有更高精度的二級方法。如果UPS僅為IT系統(tǒng)供電,則其嵌入式儀表可以僅僅是IT設(shè)備消耗功率的合理近似值,可用一級PUE報(bào)告。但是,如果空調(diào)單元也由UPS供電,則該假設(shè)不再有效,PUE也會(huì)不準(zhǔn)確。因此,PDU二級方法的讀取只能分配IT設(shè)備的功率測量。
在最先進(jìn)的三級,測量間隔減少到每15分鐘一次,其指標(biāo)的測量更精確。測量IT設(shè)備消耗的能量是單獨(dú)計(jì)量機(jī)架PDU的讀數(shù)的和。
顆粒度測量
此外,如果數(shù)據(jù)中心是混合使用設(shè)施的一部分,則物理基礎(chǔ)設(shè)施所消耗的功率計(jì)算就得更加精細(xì)。這是因?yàn)閷﹄娏υO(shè)施輸入功率的簡單測量是不夠的,額外的儀表可能不得不安裝在諸如冷水機(jī)和空氣處理機(jī)的各個(gè)設(shè)備上,這樣的話測量的負(fù)載就是特定數(shù)據(jù)中心設(shè)施的各個(gè)部分了。
另一個(gè)考慮因素是數(shù)據(jù)中心在負(fù)載和布局方面都會(huì)隨著時(shí)間的推移而改變,電氣基礎(chǔ)設(shè)施也是一樣。因此,數(shù)據(jù)中心設(shè)施中的電路需要用實(shí)時(shí)文件進(jìn)行描述,弄清楚所服務(wù)的設(shè)備有哪些以及如何分配到不同的PUE準(zhǔn)確計(jì)算。跟蹤電路是安裝任何用于獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的測量儀器的前提。
要匯總來自所有儀表的數(shù)據(jù)并定期計(jì)算PUE,需要使用良好的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)系統(tǒng)。 一旦部署完畢,DCIM可以提供PUE的精確連續(xù)測量,能幫助用戶了解當(dāng)前的PUE,還能了解PUE如何隨著時(shí)間、IT負(fù)載、天氣和冷卻性能的變化而變化。