提高數(shù)據(jù)中心效率的工具之一是創(chuàng)建指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，以定義要衡量的內(nèi)容以及如何計(jì)算能效。衡量某些數(shù)據(jù)中心設(shè)備的指標(biāo)相對(duì)簡單，例如以百分比表示電氣組件的輸出/輸入的效率(例如變壓器或UPS電源)。也可以在實(shí)驗(yàn)室中根據(jù)設(shè)備額定值在其工作負(fù)載范圍(0%至100%)通過計(jì)算得出功率。對(duì)于測量冷卻系統(tǒng)的能耗，則要復(fù)雜得多。盡管可以分別測試每個(gè)設(shè)備，但是有多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的設(shè)備因素，例如風(fēng)冷精密空調(diào)(CRAC)/水冷精密空調(diào)(CRAH)、濕度控制、水泵和冷卻器，更不用說氣候條件與冷卻系統(tǒng)性能的相關(guān)性。

 

從設(shè)備設(shè)計(jì)和購買的角度來看，這些指標(biāo)都足夠好，但這只是一段時(shí)間內(nèi)(例如一年)實(shí)際運(yùn)行狀況的粗略指標(biāo)。由于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營條件不斷變化，而且即使是定期的功率測量(kW)，也不像一個(gè)月或一年中的實(shí)際能耗(kWh)那樣準(zhǔn)確或有意義。這使其成為衡量數(shù)據(jù)中心效率指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的主題。

 

人們對(duì)綠色網(wǎng)格(TGG)及其發(fā)布的能源使用效率(PUE)這個(gè)衡量數(shù)據(jù)中心效率的指標(biāo)并不陌生，該指標(biāo)最初于2010年發(fā)布。此后，PUE指標(biāo)已進(jìn)行了多次更新，并且已經(jīng)通過一系列TGG白皮書闡明了衡量方法。然而，即使在現(xiàn)在仍然發(fā)現(xiàn)并不是所有監(jiān)視和報(bào)告其PUE(公共或內(nèi)部)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商都在正確地對(duì)其進(jìn)行衡量。此外，似乎很多人都不知道綠色網(wǎng)格(TGG)在2018年將PUE和其他指標(biāo)(例如碳使用效率(CUE)和水資源使用效率(WUE))轉(zhuǎn)移給了國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)，并且成為該組織的一部分。ISO/IEC 30134系列關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)于2019年被納入美國信息技術(shù)行業(yè)委員會(huì)(ITI)。

 

多年來，還有一些組織發(fā)布了自己的數(shù)據(jù)中心設(shè)施效率的指標(biāo)，但是沒有一個(gè)像PUE那樣令人關(guān)注。更大的問題是IT設(shè)備的能效。包括TGG在內(nèi)的許多組織都嘗試過這種方法，但是事實(shí)證明，對(duì)其量化要困難得多。但是，美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)試圖通過針對(duì)數(shù)據(jù)中心的能源之星(ES)計(jì)劃來解決衡量數(shù)據(jù)中心設(shè)施和IT設(shè)備能耗的問題。該項(xiàng)目始于2009年，與PUE密切相關(guān)，但需要為數(shù)據(jù)中心設(shè)施提交12個(gè)月的認(rèn)證能源審核，才能獲得某個(gè)特定年份的能源之星認(rèn)證。其授予標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)是75%以上的指標(biāo)合格，并于2010年頒發(fā)了首個(gè)認(rèn)證。隨后每年的指標(biāo)數(shù)據(jù)都必須再次提交以符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。該計(jì)劃的數(shù)據(jù)中心設(shè)備從服務(wù)器開始，然后在2013年添加了存儲(chǔ)系統(tǒng)，在2016年添加了大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。此外，UPS電源認(rèn)證也在2016年添加，并在2019年進(jìn)行了更新。這些計(jì)劃和程序都是自愿提交的，到目前為止，全球只有168個(gè)經(jīng)過認(rèn)證的數(shù)據(jù)中心。

 

由于經(jīng)濟(jì)原因，數(shù)據(jù)中心設(shè)備供應(yīng)商更加積極主動(dòng)地獲得設(shè)備認(rèn)證，因?yàn)楦鶕?jù)法律，美國聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和許多州都要求采購 “能源之星”設(shè)備，除非他們可以提供使用非認(rèn)證產(chǎn)品設(shè)備的合理理由。這也已成為一種商業(yè)偏好，因?yàn)槟茉粗?ES)產(chǎn)品的成本現(xiàn)在具有很小的成本溢價(jià)，而IT能源則代表了巨大的運(yùn)營成本。

 

美國供暖、制冷和空調(diào)工程師學(xué)會(huì) (ASHRAE)于2010年開始將數(shù)據(jù)中心納入90.1節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)(低層住宅除外)中。數(shù)據(jù)中心行業(yè)人士批評(píng)這一點(diǎn)過于機(jī)械化。2013年，它根據(jù)整體效率績效進(jìn)行了更新。最后，美國供暖、制冷和空調(diào)工程師學(xué)會(huì) (ASHRAE)在2016年發(fā)布了90.4數(shù)據(jù)中心能源標(biāo)準(zhǔn)。

 

與TGG/ISO發(fā)布的PUE指標(biāo)不同，ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)可以成為法律要求。90.4數(shù)據(jù)中心能源標(biāo)準(zhǔn)指出：“除非有法律管轄權(quán)并通過立法強(qiáng)制遵守，否則自愿遵守該標(biāo)準(zhǔn)。”

 

還應(yīng)注意與PUE不同，90.4數(shù)據(jù)中心能源標(biāo)準(zhǔn)將氣候區(qū)域作為冷卻系統(tǒng)能效的一個(gè)主要因素。該標(biāo)準(zhǔn)于2019年更新，對(duì)機(jī)械冷卻和電氣效率的強(qiáng)制性合規(guī)要求更加嚴(yán)格。

 

自從PUE首次推出以來，數(shù)據(jù)中心的電源和冷卻效率已得到顯著改善，并取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。對(duì)于某些超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心來說，其PUE值已降至1.1，而對(duì)于許多新的托管數(shù)據(jù)中心設(shè)施來說，其PUE值降至1.3 ～1.5。但是，自2007年以來，IT設(shè)施電源需求卻大幅增長。

 

在其宏偉的計(jì)劃中，它提出了一個(gè)問題：數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施消耗的能源和資源是否會(huì)因所需的能源減少而被抵消?例如，它導(dǎo)致紙質(zhì)出版物的信息傳播大大減少。很多雜志期刊如今不再以紙質(zhì)形式出版，而只以數(shù)字形式出版。人們認(rèn)識(shí)到這不僅具有商業(yè)意義，而且可以改善可持續(xù)性發(fā)展和氣候變化目標(biāo)。由于生產(chǎn)紙張需要采用樹木和水等寶貴資源，而在印刷和分發(fā)報(bào)紙、雜志和郵遞以及回收過程中都需要能源。

 

它還極大地改變了人們的購物和其他日常習(xí)慣，從旅行到購物到在線訂購。這是一把雙刃劍，因?yàn)?ldquo;免費(fèi)送貨”已經(jīng)導(dǎo)致在線訂購及其他與送貨有關(guān)的能源和資源(例如包裝紙箱等)的消耗大幅上升。

 

冠狀病毒疫情如今成為了一個(gè)令人震驚的催化劑，已經(jīng)證明了構(gòu)成強(qiáng)大的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施(及其創(chuàng)建和支持的生態(tài)結(jié)構(gòu))的數(shù)據(jù)中心和通信系統(tǒng)的價(jià)值。然而，展望未來，它也影響了人們和各種組織對(duì)工作、教育和日常生活許多其他方面的看法。

 

因此，盡管數(shù)據(jù)中心設(shè)施效率指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)很重要，但它們只是工具。最終由運(yùn)營人員使用它們，這不僅要滿足法規(guī)要求，而且要不斷提高其整體效率并緩解氣候變化。這不僅是良好的可持續(xù)發(fā)展管理，而且還降低了與數(shù)據(jù)中心設(shè)施相關(guān)的運(yùn)營成本。

 

更為重要的是，數(shù)據(jù)中心設(shè)施能耗指標(biāo)并沒有考慮數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的核心所消耗的能源。正是用于滿足服務(wù)和應(yīng)用程序需求的IT設(shè)備推動(dòng)了對(duì)更多更大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的潛在需求。而采用這些服務(wù)和應(yīng)用程序并導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心大量能源消耗的是服務(wù)提供商和最終用戶。

 

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