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。

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