提高數據中心效率的工具之一是創建指標和標準，以定義要衡量的內容以及如何計算能效。衡量某些數據中心設備的指標相對簡單，例如以百分比表示電氣組件的輸出/輸入的效率(例如變壓器或UPS電源)。也可以在實驗室中根據設備額定值在其工作負載范圍(0%至100%)通過計算得出功率。對于測量冷卻系統的能耗，則要復雜得多。盡管可以分別測試每個設備，但是有多個相互關聯的設備因素，例如風冷精密空調(CRAC)/水冷精密空調(CRAH)、濕度控制、水泵和冷卻器，更不用說氣候條件與冷卻系統性能的相關性。

 

從設備設計和購買的角度來看，這些指標都足夠好，但這只是一段時間內(例如一年)實際運行狀況的粗略指標。由于數據中心運營條件不斷變化，而且即使是定期的功率測量(kW)，也不像一個月或一年中的實際能耗(kWh)那樣準確或有意義。這使其成為衡量數據中心效率指標和標準的主題。

 

人們對綠色網格(TGG)及其發布的能源使用效率(PUE)這個衡量數據中心效率的指標并不陌生，該指標最初于2010年發布。此后，PUE指標已進行了多次更新，并且已經通過一系列TGG白皮書闡明了衡量方法。然而，即使在現在仍然發現并不是所有監視和報告其PUE(公共或內部)的數據中心運營商都在正確地對其進行衡量。此外，似乎很多人都不知道綠色網格(TGG)在2018年將PUE和其他指標(例如碳使用效率(CUE)和水資源使用效率(WUE))轉移給了國際標準組織(ISO)，并且成為該組織的一部分。ISO/IEC 30134系列關鍵性能指標(KPI)于2019年被納入美國信息技術行業委員會(ITI)。

 

多年來，還有一些組織發布了自己的數據中心設施效率的指標，但是沒有一個像PUE那樣令人關注。更大的問題是IT設備的能效。包括TGG在內的許多組織都嘗試過這種方法，但是事實證明，對其量化要困難得多。但是，美國環境保護署(EPA)試圖通過針對數據中心的能源之星(ES)計劃來解決衡量數據中心設施和IT設備能耗的問題。該項目始于2009年，與PUE密切相關，但需要為數據中心設施提交12個月的認證能源審核，才能獲得某個特定年份的能源之星認證。其授予標準的依據是75%以上的指標合格，并于2010年頒發了首個認證。隨后每年的指標數據都必須再次提交以符合認證標準。該計劃的數據中心設備從服務器開始，然后在2013年添加了存儲系統，在2016年添加了大型網絡設備。此外，UPS電源認證也在2016年添加，并在2019年進行了更新。這些計劃和程序都是自愿提交的，到目前為止，全球只有168個經過認證的數據中心。

 

由于經濟原因，數據中心設備供應商更加積極主動地獲得設備認證，因為根據法律，美國聯邦機構和許多州都要求采購 “能源之星”設備，除非他們可以提供使用非認證產品設備的合理理由。這也已成為一種商業偏好，因為能源之星(ES)產品的成本現在具有很小的成本溢價，而IT能源則代表了巨大的運營成本。

 

美國供暖、制冷和空調工程師學會 (ASHRAE)于2010年開始將數據中心納入90.1節能建筑標準(低層住宅除外)中。數據中心行業人士批評這一點過于機械化。2013年，它根據整體效率績效進行了更新。最后，美國供暖、制冷和空調工程師學會 (ASHRAE)在2016年發布了90.4數據中心能源標準。

 

與TGG/ISO發布的PUE指標不同，ASHRAE標準可以成為法律要求。90.4數據中心能源標準指出：“除非有法律管轄權并通過立法強制遵守，否則自愿遵守該標準。”

 

還應注意與PUE不同，90.4數據中心能源標準將氣候區域作為冷卻系統能效的一個主要因素。該標準于2019年更新，對機械冷卻和電氣效率的強制性合規要求更加嚴格。

 

自從PUE首次推出以來，數據中心的電源和冷卻效率已得到顯著改善，并取得了實質性進展。對于某些超大規模數據中心來說，其PUE值已降至1.1，而對于許多新的托管數據中心設施來說，其PUE值降至1.3 ～1.5。但是，自2007年以來，IT設施電源需求卻大幅增長。

 

在其宏偉的計劃中，它提出了一個問題：數字基礎設施消耗的能源和資源是否會因所需的能源減少而被抵消?例如，它導致紙質出版物的信息傳播大大減少。很多雜志期刊如今不再以紙質形式出版，而只以數字形式出版。人們認識到這不僅具有商業意義，而且可以改善可持續性發展和氣候變化目標。由于生產紙張需要采用樹木和水等寶貴資源，而在印刷和分發報紙、雜志和郵遞以及回收過程中都需要能源。

 

它還極大地改變了人們的購物和其他日常習慣，從旅行到購物到在線訂購。這是一把雙刃劍，因為“免費送貨”已經導致在線訂購及其他與送貨有關的能源和資源(例如包裝紙箱等)的消耗大幅上升。

 

冠狀病毒疫情如今成為了一個令人震驚的催化劑，已經證明了構成強大的數字基礎設施(及其創建和支持的生態結構)的數據中心和通信系統的價值。然而，展望未來，它也影響了人們和各種組織對工作、教育和日常生活許多其他方面的看法。

 

因此，盡管數據中心設施效率指標和標準很重要，但它們只是工具。最終由運營人員使用它們，這不僅要滿足法規要求，而且要不斷提高其整體效率并緩解氣候變化。這不僅是良好的可持續發展管理，而且還降低了與數據中心設施相關的運營成本。

 

更為重要的是，數據中心設施能耗指標并沒有考慮數字基礎設施的核心所消耗的能源。正是用于滿足服務和應用程序需求的IT設備推動了對更多更大規模數據中心的潛在需求。而采用這些服務和應用程序并導致數據中心大量能源消耗的是服務提供商和最終用戶。

 

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