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托管數據中心之間的PUE比較（下）
摘要：您知道嗎：40％的企業IT經理在其托管合同方麵均比其最初的預期支付了更多的費用。這一統計數字唿籲業界亟待采用新的數據中心能源效率方法。但是如果在對於電力使用效率（PUE）的一致性定義、以及一套關於如何衡量電力使用效率的標準缺乏的前提下，將難以對一處數據中心的效率水平與另一處數據中心、及另一托管服務提供商的效率水平進行比較。
ASHRAE標準90.4最大設計機械負載組件
來源：ANSI / ASHRAE標準90.4-2016，表6.2.1.1
ASHRAE標準90.4最大設計電氣損耗組件
來源：ANSI / ASHRAE標準90.4-2016，表8.2.1.1和表8.2.1.2
ASHRAE提出的最大MLC和ELC取決於多種因素，包括氣候區域(MLC)、IT設計負載和UPS配置(用於ELC)。平均而言，最大MLC為.45，最大ELC為.26。總而言之，這些指標等於1.72的最大峰值PUE(或“設計PUE”)。
隨著數據中心業界逐漸遵循新的ASHRAE標準，還將同時推動2016年6月美國數據中心能源使用報告中針對年化PUE的“最佳實踐方案”的實施。在部分數據中心，我們已經實現了超大規模級別的效率。
部分PUE
部分PUE是僅衡量數據中心的一部分而非整體數據中心設施的一種度量。例如：
機械PUE，反映了冷卻係統單獨的效率。機械PUE對應於ASHRAE的機械負載組件。
電氣PUE，反映了照明係統、變壓器和UPS的效率。這對應於ASHRAE的電氣損耗部件。
機械PUE和電氣PUE加在一起等於總PUE。
您企業如何知道數據中心的PUE是否符合行業接受的定義?綠色網格組織建議：“為了使報告的PUE有意義，應提供有關數據收集過程的其他信息。這包括有關收集數據的方式，收集數據的設備類型，報告值覆蓋的時間範圍以及收集各個數據點的頻率的信息。”
PUE如何影響數據中心的成本和可擴展性
運營成本
電力成本通常占數據中心總運營成本的60-70%。因此，作為一家托管客戶，數據中心的能源效率將顯著影響您企業的利潤。
有助於您企業針對一處數據中心的電力成本與另一處進行評估比較的指標便是年化PUE，以及數據中心所在當地的效用率。如果效用率相同，那麼數據中心年化PUE越低，成本就越低。這就假設能耗成本將直接從托管提供商轉嫁到您企業身上。
在標準托管定價模型中，每月能源成本用E表示，其中E是能源消耗量(以kWh計)乘以計量的效用(以每千瓦時為單位)再乘以PUE。當PUE包含在成本方程中時，其對您企業每月的能源成本總體影響很大。
PUE如何影響托管成本：
每月能源成本=功耗x效用率x PUE
在評估托管服務提供商時，在租賃協議中尋求透明度，了解PUE乘數實際上是什麼。詢問在怎樣的條件下您企業能夠有資格實際享有提供商宣稱的PUE;以及在怎樣的環境條件下，供應商會按照高得多的PUE乘數值向您企業收取費用。
自然資源保護委員會(NRDC)在其關於數據中心能源使用的重要報告中建議，托管客戶應該“根據實際空間和能源使用情況來協商定價模式，並探索重新協商現有條款的選擇”。NRDC報告還建議這些托管客戶完全遵循我們的建議：“詢問數據中心能源績效指標，並將能源和環境績效作為數據中心服務采購總成本的一部分進行考慮。”
PUE對您企業的托管成本會產生多大的不同?顯著性的差異如下表所示：
若考慮超過10年的租約，則PUE所產生的差異更為顯著：
資本成本和可擴展性
年化PUE通過每月能源成本計算方程中所使用的PUE乘數直接影響到托管企業客戶的運營成本，但峰值PUE也可能會對托管客戶產生影響。回想一下，峰值PUE能夠告訴您需要部署多少電力和冷卻基礎設施來支持峰值期間的負載條件。因此，峰值PUE會影響資本成本，但不影響運營成本。資本成本等於在峰值負荷下建立支持數據中心所需的基礎設施所需的資金數額。
當然，托管客戶不直接承擔與數據中心建設相關的資本成本，但是在一定程度上，托管服務提供者一定會將部分轉嫁到企業客戶身上，以節約成本，具有較低峰值PUE(因此得以降低資本成本)的供應商可以實現更多的節省。
如果您有機會在既定的托管設施中擴展您的IT負載(要麼通過擴展您實際的物理占地麵積要麼是在現有空間內增加密度)，則峰值PUE也很重要。峰值PUE越低(數據中心設計的能源效率越高)，總的效用負荷可以用於IT而不是數據中心開銷。作為托管客戶，這意味著峰值PUE越低，可能您在設施內擴展IT負載的空間就越大。
例如，考慮一處60兆瓦的數據中心。我們假設其峰值機械PUE和峰值電氣PUE與ASHRAE的新數據中心效率標準相一致，因此峰值機械PUE為1.45，峰值電氣PUE為1.25，總峰值PUE為1.7。如果我們將總體效用負荷(60兆瓦)視為一個餅，那麼機械開銷就占26%，電費和損耗占15%。這使得59%的份額(超過35兆瓦)可用於IT負載。
現在假設另一處具有1.15的超高效峰值機械PUE和1.1的超高效峰值電氣PUE的數據中心，因此其總峰值PUE為1.25。那麼，其機械開銷占60兆瓦餅的12%，電費和損耗占8%。這使得餅的80%(48兆瓦)可用於IT負載。
這對於托管客戶意味著什麼?這意味著數據中心提供商不得不耗資26億美元的基礎設施，而IT負載將增加37%。
降低數據中心的PUE
IT設備不斷改進，既增加了容量和效率，但支持這些IT設備的數據中心基礎架構(冷卻係統、變壓器和UPS)卻沒有太大變化。因此，數據中心節能的最大機會是提高冷卻和電氣係統的效率。由於與冷卻係統相關的能源消耗通常大於與電費和損耗相關的能源消耗，所以在數據中心實現效率增益的最大單一機會是其冷卻係統。
數據中心創新以降低年化PUE(並降低成本)
不同數據中心之間的PUE存在很大額差異。那麼，究竟哪些因素造成了能源效率的差異呢?這是一個重要的問題，因為了解造成數據中心的能源效率差異的原因是評估一處數據中心較之另一處數據中心達到PUE要求的相對能力的關鍵。
在Aligned公司的數據中心，我們保證年化PUE為1.15(我們將其納入租賃協議)。我們就是通過超高效的電力和冷卻基礎設施在亞利桑那鳳凰城和得克薩斯州普萊諾等地獲得了超大規模的效率的。
Aligned數據中心所使用的冷卻係統是由Inertech公司設計的獲獎專利係統。最大效率的推動因素是借助Inertech技術實現的全年免費冷卻。壓縮機“調整”大氣，適應室外溫度，每年隻以全負載運行一小段時間，優化了能源效率，節水效率和可靠性。雖然CACTUS冷卻器是能源和節水的主要驅動力，但是每個CDU電路可以冷卻至350kW，並且僅使用500瓦特，同時向機架提供2N冷卻分配。
雖然冷卻係統是數據中心實現運營成本節約的最大機會，電力係統的能源效率也很重要。在Aligned數據中心，更高的功率傳輸效率支持我們的超低年化PUE，並降低了客戶的公共電力成本。
Aligned數據中心更高的電力交付效率的一個推動因素是低壓開關櫃，可提高電氣係統的效率和正常運行時間。脫扣器提供增加的智能，可以顯著提高係統效率並降低成本。另一大推動要素是效率超過98%的UPS。與其他UPS係統不同，Aligned數據中心的UPS係統僅在斷電期間運行，其單轉換設計消除了在使用關鍵負載之前將輸入功率轉換為兩倍的低效率。
冷卻係統效率和電氣係統效率使得Aligned數據中心能夠保證每年的PUE為1.15，為我們的客戶節省了大量成本。共計實現了多少節約呢?在我們的冷卻係統對比德州普萊諾的一處傳統冷水機組的測試中，在5兆瓦的負載下，我們的係統每年使用的能源減少了79%，所獲節約直接變為了客戶定價模式的優惠。
數據中心創新降低峰值PUE(並增加可擴展性)
雖然年化PUE可以幫助節省運營成本，但峰值PUE則可以節省資本成本，提高IT負載的可擴展性。傳統的冷卻係統可以在許多環境中實現相對較低的年化PUE，並且仍然具有非常高的峰值PUE(1.8並不罕見)。 因此，對托管數據中心的年化PUE和峰值PUE進行評估對於真正準確地比較能源效率及其對租賃成本和IT負載可擴展性的影響是至關重要的。
由於Aligned數據中心的效率非常高(總峰值PUE為1.25)，所以功耗要求遠低於可能具有峰值PUE為1.8的傳統係統。 由於電力需求較低，較大份額的電力可以用於IT負載。 換句話說，您企業從相同的電源中所獲得的IT負載越多(更多的價值)。
在Aligned數據中心的冷卻係統與德州普萊諾的傳統冷水機對比的測試中，在5兆瓦的負荷下，Aligned的係統的峰值功率比傳統的冷水機組低63%。假設相等的電氣係統，與傳統的冷水機組數據中心相比，減少了63%的基礎設施，以支持Aligned的數據中心。較少的基礎設施意味著更少的資本成本，更多的IT負載將得到擴展。
在Aligned數據中心，客戶端門戶可以讓每家客戶都完全了解其數據中心的性能。儀表板提供了關鍵性能指標的高級和深入的數據視圖，包括實時數據和曆史數據。客戶對於能源KPI數據具有可視化，包括實時和曆史數據，每千瓦時成本，以及每個站點或多個位置的峰值功率。
企業客戶在對比評估潛在托管數據中心供應商時需關注的8大問題
如果您企業正在考慮采購托管數據中心服務，您將聽到許多托管服務提供商宣稱的PUE。那麼，您要如何確保對不同數據中心之間的年化PUE和峰值PUE進行充分的比較呢?我們建議您可以問供應商這八個問題：
1、我企業正在考慮的數據中心設施的年化PUE是多少?其是如何計算的?
2、我企業正在考慮的數據中心設施的峰值PUE是多少?其是如何計算的?
3、對於年化PUE和峰值PUE：
數據是如何收集的?
什麼類型的設備收集數據?
報告價值涵蓋的時間範圍是怎樣的?
收集個別數據點的頻率是怎樣的?
4、PUE是否用於確定我企業每月的能源成本?哪個PUE值將用於我企業的定價?
5、服務水平協議(SLA)中是否保證定義的年化PUE?
6、機械開銷中多少效用負載?又有多少電費開銷?
7、供應商的技術如何推動能源效率?
8、供應商有什麼機製可以看到實時和曆史的PUE數據?
本文轉自d1net（轉載）
最後更新：2017-10-12 16:33:34