數(shù)據(jù)中心基礎設施及其內(nèi)部的處理能力需要消耗大量能源，運行效率低下的數(shù)據(jù)中心將會消耗更多電力。監(jiān)控 PUE 等指標有助于對數(shù)據(jù)中心效率進行基準測試，同時控制成本。組織和數(shù)據(jù)中心管理人員可以使用此指標(通過能耗來衡量數(shù)據(jù)中心效率)，然后再次衡量對數(shù)據(jù)中心設施進行任何更改的影響。這有助于降低功耗和能源成本。

　　PUE 由綠色網(wǎng)格 (The Green Grid) 的成員創(chuàng)建，該組織是一個專注于數(shù)據(jù)中心能源效率的行業(yè)組織。根據(jù)《Uptime Institute 2024 年全球數(shù)據(jù)中心調(diào)查結果》報告，PUE 和功耗是備受關注的可持續(xù)發(fā)展方法之一。綠色網(wǎng)格組織認可的類似基準測試標準是數(shù)據(jù)中心基礎設施效率(DCiE)。

　　PUE 是如何計算的?

　　以下公式計算電源使用效率：

　　PUE = 設施總功率/IT 設備能耗

　　設施總功率是指設施的運行功耗，包括所有數(shù)據(jù)中心硬件、供電組件、冷卻系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。IT 設備能耗是指用于為現(xiàn)場存儲和網(wǎng)絡設備以及控制設備(例如顯示器和工作站)供電的能耗。

　　PUE 值必須高于 1.0——理想值為 1.3 到 3.0——這表示高效的電力輸送。影響因素包括：使用布線基礎設施將電力損耗降至最低甚至為零，以及無需風扇通風即可實現(xiàn)設備冷卻。

　　DCiE 指標通常與電源使用效率 (PUE) 進行比較。它是 PUE 的倒數(shù)，因為它將 IT 設備的能耗除以數(shù)據(jù)中心的總能耗。例如，PUE 為 1.0 表示 DCiE 值為 100%(即能效為 100%)，而 PUE 為 2.0 表示 DCiE 為 50%。

　　使用以下步驟計算 PUE：

　　1.測量設施電表的能耗。如果數(shù)據(jù)中心位于混合用途設施或辦公樓內(nèi)，則僅測量為數(shù)據(jù)中心供電的電表。如果沒有單獨的電表，則估算建筑物非數(shù)據(jù)中心部分的功耗，并將其從公式中剔除。然而，更好的方法是使用數(shù)據(jù)中心基礎設施管理 (DCIM) 應用軟件。與其查看電表進行估算，不如安裝額外的傳感器來收集實時能耗數(shù)據(jù)，以測量 PUE。

　　2.在完成電源轉(zhuǎn)換、切換和調(diào)節(jié)后，測量 IT 設備的負載。最有用的測量點是為計算機和網(wǎng)絡設備供電的配電單元。該測量值應代表輸送到數(shù)據(jù)中心服務器機架的總功率。

　　3.進行計算。收集到測量值后，將設施總功率除以設備能耗，即可計算出 PUE。

　　PUE 的優(yōu)勢與局限性

　　測量電源使用效率的優(yōu)勢包括：

　　PUE 計算可重復。該指標旨在多次使用，以衡量數(shù)據(jù)中心效率的變化。

　　PUE 值可以衡量更高效的實踐。該指標有助于確定降低能耗的有效方法。

　　DCIM 軟件集成。DCIM 軟件可以自動實時計算 PUE，并將數(shù)據(jù)整合到報告中。

　　PUE 指標可能具有競爭力。擁有良好 PUE 比率的組織可以在營銷材料中使用其得分。

　　然而，數(shù)據(jù)中心 PUE 也存在一些局限性：

　　設施總功率計算并非總是準確。設施總功率計算的準確性是影響 PUE 測量的主要因素。如果組織需要通過共享電表估算該數(shù)字，則最終計算結果只是一個估計值。

　　PUE 不捕獲機架級功耗。機架級功耗不包含在整體 PUE 計算中，這可能會降低 PUE 的準確性。

　　PUE 并非營銷指標。雖然企業(yè)可以在市場營銷中使用 PUE，但該指標旨在用作改進和評估指標。營銷人員不應僅僅因為 PUE 是一個廣為人知的概念就過度依賴它。

　　如何降低 PUE?

　　以下步驟有助于將數(shù)據(jù)中心的電源使用效率比 (PUE) 降低至接近 1.0：

　　虛擬化服務器。多個虛擬機可以在單個硬件服務器上運行各自的工作負載，從而降低能耗并節(jié)省空間。

　　改進冷卻系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心需要冷卻系統(tǒng)來防止過熱。然而，基于制冷劑的冷卻系統(tǒng)耗電量巨大。改進這些系統(tǒng)或減少數(shù)據(jù)中心對它們的依賴有助于降低 PUE。

　　優(yōu)化冷空氣生產(chǎn)。例如，可以使用自然冷卻的室外空氣或熱交換器，而不是依賴制冷劑。

　　更換低效硬件。某些硬件的質(zhì)量和性能可能會隨著時間的推移而下降，因此如果服務器或存儲系統(tǒng)性能不佳，則應將其更換。

　　使用節(jié)能的不間斷電源 (UPS)。配電設計應采用 UPS，以提高效率。更高效的設備和更短的輸電距離有助于提高效率。

　　使用節(jié)能照明。雖然照明通常只占能源消耗的一小部分，但它仍然是減少電力和熱量產(chǎn)生的一種簡單方法。在運動傳感器和照明控制器上用LED燈代替熒光燈，有助于降低運行功耗和熱量產(chǎn)生。

　　能源使用效率系統(tǒng)制造商

　　PUE測量技術通常由生產(chǎn)用于檢查和分析數(shù)據(jù)中心基礎設施整體效率的系統(tǒng)的供應商提供。以下是提供PUE測量和專業(yè)知識的公司類型：

　　冷卻系統(tǒng)供應商。此類公司提供先進冷卻技術的系統(tǒng)和專業(yè)知識，以降低能耗。

　　數(shù)據(jù)中心基礎設施管理工具。DCIM系統(tǒng)負責分析和管理與數(shù)據(jù)中心基礎設施相關的諸多問題。

　　IT設備制造商。戴爾和HPE等公司提供節(jié)能服務器和存儲設備。

　　咨詢服務。Uptime Institute和綠色網(wǎng)格組織提供改善PUE的咨詢服務。