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能效逻辑及数据中心能效定量评价指标

2008/10/31 8:21:18 电源在线网

面对全球能源价格不断上涨的局面，节能降耗成为数据中心建设过程中必须考量的一个重要指标。作为全球领先且具有强烈社会责任感的企业，艾默生网络能源适时发布了一种“能效逻辑”节能策略，只要数据中心以及IT管理人员遵循这种策略逐步推进、调整优化升级，就能在降低能耗方面获得显著的成果。

能效逻辑：节能新路标

近年来，数据中心如何有效地节能一直是各国环保部门以及相关学术机构关注的焦点，他们也为之进行了不懈的努力。去年8月，美国环保署向美国国会递交了一份报告，罗列了由Lawrence Berkeley 国家实验室提供的10种最佳节能措施。这些措施包括照明控制、使用高效率马达、安装变速设备、使用高效率水冷系统、提高能量转换效率、提高服务器利用率、提高空气流动通道效率、利用自然冷却、适宜的环境条件和采用液体冷却等。

应该说，这10种措施都能达到节能效果。但是，单单是罗列节能措施还远远不够，目前业界还缺乏一种对数据中心节能方案的中立客观的评估，这使得数据中心的管理者无法确定这些节能方法的优先级，并且无法针对其数据中心的设备情况和运营状况定制出最好的节能策略。

有鉴于此，艾默生网络能源对数据中心能源使用过程中的每一个节能步骤进行了量化并评估了投资的回报时间，进而提出了“能效逻辑”理念。这个理念描述了数据中心内从终端主设备到基础设施的级联节能效应，为数据中心和 IT部门的管理者提供了降低数据中心能耗的新路标。

具体而言，“能效逻辑”首先描绘了从终端主设备到基础设施的级联节能效应的瀑布模型，指出了数据中心主设备的节能对整个数据中心节能效应的影响。如下图所示，服务器设备每节省1瓦特电力，上游的直流电源和交流电源设备就能分别节省0.18瓦特和0.31瓦特电力，配电设备则能够节省0.04瓦特电力，UPS能够节省0.14瓦特电力，散热设备能够节省1.07瓦特电力，开关和转换设备能够节省0.07瓦特电力。也就是说，服务器上每节约1瓦特电力，总能耗就能降低 2.84 瓦特电力。

数据中心级联节能效应瀑布模型

此外，能效逻辑的提出者还做了大量细致而又艰苦的建模工作，建立了一个十分漂亮的5000平方英尺数据中心模型。经过试验证明，如果遵循能效逻辑的步骤方法，数据中心很有可能节省半数以上的能耗。例如，该数据中心模型采用了所推荐的方法，实现了理想的降耗效果，由最初的1127千瓦负荷减少了 585 千瓦。此外，数据中心还节省了三分之二的场地空间、三分之一的不间断电源供电能力和40%的冷却需求。

“能效逻辑”的提出，不仅仅直观地揭示了数据中心各子系统在节能降耗方面的逻辑相关性，更为业界提供了一种分析数据中心的思路和方法。在“能效逻辑”策略的协助下，IT 经理和设备管理人员得以能够在不牺牲可用性和适应性的前提条件下，实现能源使用的优化，减少对电力、冷却、空间等重要资源的依赖。

数据中心定量评价指标：定量显示节能效果

当然，能效逻辑是对节能措施进行优先级排序的定性方法，而不是定量的标准。实际上， “定量地显示数据中心的能效，并且在采取节能措施后能从数字上看到改进效果”在业界并不普遍。艾默生网络能源2007 年秋季数据中心用户组调查显示，79% 的 IT 专业人士认为提高能源使用效率对其所在公司的数据中心很重要，然而，只有 17% 的受访者能拿出减少能源使用的书面计划。

艾默生网络能源的能源计划总监 Jack Pouchet先生说：“我们的客户经常对我们说，效率是第一位的，但同时又是一个很难度量的概念。艾默生网络能源要做的就是用我们的能效逻辑方法帮助 IT 及数据中心的管理人员确定工作重心、找到量化起始点。”

一个重要的量化起始点就是“数据中心能效定量评价指标”— PUE和DCiE。PUE是“Power Usage Effectiveness ”的简称，代表的是能量使用效率；DCiE是“Data Center Infrastructure Efficiency”的简称，代表的是数据中心基础设施效率。这两个概念都是由Green Grid（绿色网格）制定。绿色网格是一个非盈利的第三方机构，由业界专家构成，该机构主要负责研制修订数据中心能效定量评价指标，和EPA，ECMA等机构关系密切，很多大机构都是其资助者，包括艾默生公司。

由绿色网格组织来制定这个“数据中心能效定量评价指标”具有很强的权威性，目前已经广为业界认可。这两个指标的计算公式如下：

PUE=