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能效邏輯及數據中心能效定量評價指標

2008/10/31 8:21:18 電源在線網

面對全球能源價格不斷上漲的局面，節能降耗成為數據中心建設過程中必須考量的一個重要指標。作為全球領先且具有強烈社會責任感的企業，艾默生網絡能源適時發布了一種“能效邏輯”節能策略，只要數據中心以及IT管理人員遵循這種策略逐步推進、調整優化升級，就能在降低能耗方面獲得顯著的成果。

能效邏輯：節能新路標

近年來，數據中心如何有效地節能一直是各國環保部門以及相關學術機構關注的焦點，他們也為之進行了不懈的努力。去年8月，美國環保署向美國國會遞交了一份報告，羅列了由Lawrence Berkeley 國家實驗室提供的10種最佳節能措施。這些措施包括照明控制、使用高效率馬達、安裝變速設備、使用高效率水冷系統、提高能量轉換效率、提高服務器利用率、提高空氣流動通道效率、利用自然冷卻、適宜的環境條件和采用液體冷卻等。

應該說，這10種措施都能達到節能效果。但是，單單是羅列節能措施還遠遠不夠，目前業界還缺乏一種對數據中心節能方案的中立客觀的評估，這使得數據中心的管理者無法確定這些節能方法的優先級，并且無法針對其數據中心的設備情況和運營狀況定制出最好的節能策略。

有鑒于此，艾默生網絡能源對數據中心能源使用過程中的每一個節能步驟進行了量化并評估了投資的回報時間，進而提出了“能效邏輯”理念。這個理念描述了數據中心內從終端主設備到基礎設施的級聯節能效應，為數據中心和 IT部門的管理者提供了降低數據中心能耗的新路標。

具體而言，“能效邏輯”首先描繪了從終端主設備到基礎設施的級聯節能效應的瀑布模型，指出了數據中心主設備的節能對整個數據中心節能效應的影響。如下圖所示，服務器設備每節省1瓦特電力，上游的直流電源和交流電源設備就能分別節省0.18瓦特和0.31瓦特電力，配電設備則能夠節省0.04瓦特電力，UPS能夠節省0.14瓦特電力，散熱設備能夠節省1.07瓦特電力，開關和轉換設備能夠節省0.07瓦特電力。也就是說，服務器上每節約1瓦特電力，總能耗就能降低 2.84 瓦特電力。

數據中心級聯節能效應瀑布模型

此外，能效邏輯的提出者還做了大量細致而又艱苦的建模工作，建立了一個十分漂亮的5000平方英尺數據中心模型。經過試驗證明，如果遵循能效邏輯的步驟方法，數據中心很有可能節省半數以上的能耗。例如，該數據中心模型采用了所推薦的方法，實現了理想的降耗效果，由最初的1127千瓦負荷減少了 585 千瓦。此外，數據中心還節省了三分之二的場地空間、三分之一的不間斷電源供電能力和40%的冷卻需求。

“能效邏輯”的提出，不僅僅直觀地揭示了數據中心各子系統在節能降耗方面的邏輯相關性，更為業界提供了一種分析數據中心的思路和方法。在“能效邏輯”策略的協助下，IT 經理和設備管理人員得以能夠在不犧牲可用性和適應性的前提條件下，實現能源使用的優化，減少對電力、冷卻、空間等重要資源的依賴。

數據中心定量評價指標：定量顯示節能效果

當然，能效邏輯是對節能措施進行優先級排序的定性方法，而不是定量的標準。實際上， “定量地顯示數據中心的能效，并且在采取節能措施后能從數字上看到改進效果”在業界并不普遍。艾默生網絡能源2007 年秋季數據中心用戶組調查顯示，79% 的 IT 專業人士認為提高能源使用效率對其所在公司的數據中心很重要，然而，只有 17% 的受訪者能拿出減少能源使用的書面計劃。

艾默生網絡能源的能源計劃總監 Jack Pouchet先生說：“我們的客戶經常對我們說，效率是第一位的，但同時又是一個很難度量的概念。艾默生網絡能源要做的就是用我們的能效邏輯方法幫助 IT 及數據中心的管理人員確定工作重心、找到量化起始點。”

一個重要的量化起始點就是“數據中心能效定量評價指標”— PUE和DCiE。PUE是“Power Usage Effectiveness ”的簡稱，代表的是能量使用效率；DCiE是“Data Center Infrastructure Efficiency”的簡稱，代表的是數據中心基礎設施效率。這兩個概念都是由Green Grid（綠色網格）制定。綠色網格是一個非盈利的第三方機構，由業界專家構成，該機構主要負責研制修訂數據中心能效定量評價指標，和EPA，ECMA等機構關系密切，很多大機構都是其資助者，包括艾默生公司。

由綠色網格組織來制定這個“數據中心能效定量評價指標”具有很強的權威性，目前已經廣為業界認可。這兩個指標的計算公式如下：

PUE=