從2006年Christian Belady提出數(shù)據(jù)中心PUE的概念,到目前PUE值已經(jīng)成為國際上比較通行的數(shù)據(jù)中心能源使用效率的衡量指標(biāo)。PUE是一個比率,通常是一個大于1的數(shù)值,PUE值越小,表示一個數(shù)據(jù)中心的能源利用率越高,綠色化程度越高,越符合低碳、節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。降低PUE的手段就是壓縮非IT設(shè)備的能耗。我國的大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的PUE值大于2.0,平均值在2.5以上。因此對數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造成,降低其PUE值,成了某些系統(tǒng)集成商新的廣告噱頭。
PUE值的定義是:
但是一般意義上的PUE值是不具有可比性的。不具可比性的原因有很多。首先機房總用電量在哪點測量得到的才算?哪點測量的機房內(nèi)IT設(shè)備總用電量最準(zhǔn)確?點位選擇不同,同一個機房會得到截然不同的多個結(jié)果。如圖1所示。
圖1:容錯級數(shù)據(jù)中心電氣配置示意圖
在1、2、3、4、5這五個點測量得到的用電量都可以說是IT設(shè)備的總耗電量,因為整個電氣配置系統(tǒng)都是為IT設(shè)備供電的,不包含空調(diào)、照明等動力供電。但是五個點測量得到的用電量數(shù)據(jù)肯定不同,PUE值肯定是:
PUE1<PUE2<PUE3<PUE4<PUE5
這也是社會上很多標(biāo)榜自己能幫數(shù)據(jù)中心改造節(jié)能的機構(gòu)玩的貓膩,通過改變用電量測試點來幫助數(shù)據(jù)中心降低PUE值。
其次數(shù)據(jù)中心運維人員的辦公用電是否應(yīng)該算數(shù)據(jù)中心總用電量?機柜制冷設(shè)施、電源風(fēng)扇、CPU風(fēng)扇等的耗電是否應(yīng)該從IT設(shè)備總電量中去除等等。所以別看PUE的計算公式很簡單,真要想得到一個客觀真實的PUE值還不是件容易的事。
最后PUE值的實時值是取瞬時電流或功率計算得來的,在某些數(shù)據(jù)中心PUE的監(jiān)控展示系統(tǒng)中,可動態(tài)顯示不同時段的PUE值,一般來說,同一個機房冬季的PUE值往往小于夏季,因此,數(shù)據(jù)中心對外宣稱的PUE值到底是全年的最低瞬時值,還是月平均值,亦或是季度平均值,都沒有統(tǒng)一的規(guī)范。
為了規(guī)范PUE值的測量方法,2013年啟動的國家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心.資源利用.能效要求和測量方法》[1]規(guī)定了機房總用電量的取值位置和取值方法。參見圖2。
同一個地域的機房尚且如此,不同地域的機房當(dāng)然就更不具可比性了。例如分別位于深圳和哈爾濱的PUE值均為1.5的數(shù)據(jù)中心,表面上看是兩者PUE值相同,但在工信部等五部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見》將全國劃分為四類地區(qū)(見表1),只有同一類地區(qū)的機房的PUE值才有相對可比性,例如哈爾濱屬于一類地區(qū),氣候寒冷,自然條件好。而深圳屬于四類地區(qū),氣候炎熱(+本站微信networkworldweixin),在規(guī)范了PUE值測量方法的情況下,當(dāng)然是深圳數(shù)據(jù)中心更節(jié)能。
表1:工信部《關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見》全國區(qū)域劃分
當(dāng)然PUE值只是評價了電能效率指標(biāo),目前許多數(shù)據(jù)中心PUE的降低是以增加水的損耗為代價的,大型數(shù)據(jù)中心的能耗除了電還有水,所以水的損耗也應(yīng)該記錄在能耗統(tǒng)計里。目前針對水資源的指標(biāo)有類似PUE的表達(dá)形式,即數(shù)據(jù)中心的水資源使用效率WUE(Water usage effectiveness)[2],是數(shù)據(jù)中心水資源全年消耗量與數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備全年消耗電量的比值,單位為L/kWh。其計算公式如下。
式中: -數(shù)據(jù)中心水資源全年消耗量總和,包括空調(diào)加濕補水、冷卻塔補水等全部設(shè)施全年耗水量,單位為L。
-數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備全年消耗的電量,單位為kWh.
所以只有將PUE與WUE結(jié)合考慮,對數(shù)據(jù)中心的節(jié)能評價才更加合理。
綜上所述,評價數(shù)據(jù)中心的能源利用率不應(yīng)單單考慮PUE值,還需綜合考慮WUE值、地域、建設(shè)等級、規(guī)模等等。
降低PUE值是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的必要條件,并不是充分條件。數(shù)據(jù)中心節(jié)能是一個系統(tǒng)工程,需技術(shù)、管理等多種措施并舉。數(shù)據(jù)中心節(jié)能還有一個重要的手段及時能效管理,通過管理使數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施在最優(yōu)狀態(tài)和參數(shù)運行,減少不必要的浪費。另外作為信息建設(shè)的核心基礎(chǔ)設(shè)施,保證信息系統(tǒng)安全可靠的運行時其第一要務(wù),節(jié)能不能以犧牲數(shù)據(jù)中心的安全性和可靠性為代價。