數據中心里面的絕大多數電氣部件用的是低壓直流電，比如芯片、電阻和電容等。不過，我們還是在引入高壓的三相和單相交流電，這種交流電必須經過降壓變壓器的變換，直至獲得所需的電壓。每次變換都勢必引起能量損失;連最現代化的變壓器其效率一般也只有98%。
考慮通往你數據中心的配電路徑，然后是數據中心里面的配電路徑。首先，發(fā)電站生成的電力必須提高到適合輸送的高壓。接下來是變電站，電力重新降低到配電電壓。這里可能涉及兩個這樣的步驟，之后電力會輸送到數據中心本身，或者是450伏三相電，或者是110伏/220伏/240伏單相電。之后，它需要降壓到IT部件可以使用的主12伏、5伏、3.3伏和1.5伏直流電電流。這表明了大約四次變換的直接路徑，也就是總體效率在92%左右。
8%的電能完全因變壓器而損失了，這還只是變壓器在效率達98%的情況下。而實際上，情況比這糟糕得多。
數據中心里面的配電往往是單相交流電。每一件IT設備里面都有一個主變壓器，帶多電壓輸出;更多的機載變壓器提供了特定部件所需要的那種電壓。不過，比較大的變壓器其效率往往高于比較小的變壓器，所以這些小型變壓器的效率可能只有95%。如果是這種情況，又涉及六個變換步驟，那么就有四分之一以上的電能在整個變換過程中損失掉了。
因此，在盡可能多的地方使用直流電勢必是個好做法，因而不需要數據中心設備中的額外變壓器。但是想看看這個做法是否果真可行，還得考慮許多問題。
使用直流電之前要清除的障礙
首先，在輸電層面，直流電的效率很低。功率是由于物理定律，想沿著電力線傳送一定大小的電力(單位瓦)，需要電壓(單位伏)乘以電流(單位安培)。傳輸電壓高達幾百千伏至幾千千伏，為的是降低電流。這很重要，因為電阻損耗與電流大小有關。直流電或交流電可以在高壓下用于輸電，但是直流電是時至今日的主要選擇。試圖消除輸電階段的變換損耗不可能切實有效。在配電層面基本上一樣;將現有的基礎設施由交流電改為直流電并非易事，到時仍然需要使用高壓直流電，所以還是需要變換。
那些提倡數據中心使用直流電的人提到了電信行業(yè)，這個行業(yè)的數據中心長期以來靠直流電來運轉。不過這么做有其道理。整個行業(yè)是圍繞供應直流電設備建立起來的，一個舊的電信數據中心里面對于多種直流電電壓的需求不是很大。因此，可以使用內置在數據中心結構里面的變壓器來實施這種數據中心里面的配電任務，然后粗大的銅母線能夠配送高壓直流電。另外在上世紀八九十年代，雖然油價變動引起能源價格出現了一定的不確定性，但是主要的發(fā)電產能仍來自成本相對便宜、資源相對充足的煤炭。當時能源效率不像現在這樣備受關注。
由直流電供電的數據中心面臨的主要問題是，相應設備在市面上并不多見。雖然部件是直流電，但是廠商們不得不關注大眾市場，制造使用直流電作為主輸入的設備。雖然一些廠商生產直流電版本的設備，但是它們的價格要高出一截。
由于為數據中心配備使用直流電的變壓器、直流電配電系統和管理系統需要額外成本，使用性能與交流電版本一樣，但是選擇價格更高的服務器、存儲和網絡系統根本不明智。最好還是隨大流，使用成本較低的、標準化的、基于交流電的系統。
讓使用直流電的數據中心成為可能
不過，對使用直流電的數據中心來說，有兩大希望。一個是模塊化。隨著思科的統一計算系統(UCS)、戴爾的vStart和IBM的PureSystems及其他系統紛紛面市，這些預先配置的“模塊”可以在內部按照廠商希望的任何方式來進行連線。廠商剔除不需要的部件是明智之舉，可以在設計和制造階段消除多個轉換階段。
正如冷卻系統正從數據中心轉移到模塊——就像機架內冷卻系統那樣，電力管理這部分也很可能從數據中心轉移到模塊，而數據中心內配電基于將單相交流電線纜鋪設到所需的地方。
第二個希望是越來越普遍的云計算。有些云服務提供商擁有成千上萬臺的服務器、大規(guī)模向外擴展型存儲基礎設施和復雜的網絡結構，對它們來說，一開始就使用直流電也許會有個切實可行的回報期。
改用直流電基礎設施的戰(zhàn)略性決策可能到頭來成本高昂，而且迫使企業(yè)組織依賴某些類型的硬件。不過，廠商們會通過在自己的系統里面優(yōu)化直流電的使用，往提高能源效率的方向邁進。
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