数据中心能效定量评价指标

中国电子工程设计院 钟景华
艾默生网络能源有限公司 朱利伟 曹播

 

    为了减少数据中心能量消耗，提高数据中心的能效，全球IT行业的专家们定义了许多数据中心能效模型，其中比较有影响的组织是绿色网格组织（Green Grid）。
2007年2月，绿色网格组织（Green Grid）制定了数据中心的能效比指标，分别叫PUE （Power Usage Effectiveness）和DCiE( Data Center Infrastructure Effectiveness),
一、定义：
    能量使用效率PUE: Power Usage Effectiveness
    数据中心基础设施效率DCiE: Data Center Infrastructure Efficiency

   

   

    PUE和DCiE二者成倒数关系。
    数据中心分成IT设备和Infrastructure （基础设施）两个部分，两个部分能效的乘积才是整个数据中心的能效，详见图1。
    IT设备部分的能效评价指标还在定义之中，而Infrastructure（基础设施）部分的能效定义即PUE and DCiE。

图1 数据中心IT设备与基础设施Infrastructure能效关系

图2 数据中心基础设施Infrastructure能效指标

    数据中心典型的PUE和DCiE曲线如下：

图3 PUE指标曲线

图4 DCiE指标曲线

    PUE和DCiE的指标到时是否有个阀值，DCiE阀值数据是耗能的，高于这个特定的DCiE阀值数据中心就可被认为是节能的？

二、指标的发展与分解
    DCiE定义了数据中心总能效也就是数据中心生产率（包括IT层和Infrastructure层）：

图5 DCiE指标分解

    我们知道：
    数据中心总能耗=制冷用电负荷+供配电能耗+IT设备能耗，
    Total Facility Power=Cooling Load +Power Equipment Loss+ IT Equipment Load，
    所以PUE指标分解为：

    CLF就代表在每W IT负载上消耗的制冷用电量，而PLF就代表在每W IT负载上供电系统的损耗，1.0则永远不会变，因为这是IT负载和自己的比率。这样，就可通过一些子指标来定量表征数据中心能效模型。