ASHRAE标准90.4最大设计机械负载组件

来源：ANSI / ASHRAE标准90.4-2016，表6.2.1.1

　　ASHRAE标准90.4最大设计电气损耗组件

来源：ANSI / ASHRAE标准90.4-2016，表8.2.1.1和表8.2.1.2

　　ASHRAE提出的最大MLC和ELC取决于多种因素，包括气候区域(MLC)、IT设计负载和UPS配置(用于ELC)。平均而言，最大MLC为.45，最大ELC为.26。总而言之，这些指标等于1.72的最大峰值PUE(或“设计PUE”)。

　　随着数据中心业界逐渐遵循新的ASHRAE标准，还将同时推动2016年6月美国数据中心能源使用报告中针对年化PUE的“最佳实践方案”的实施。在部分数据中心，我们已经实现了超大规模级别的效率。

　　部分PUE

　　部分PUE是仅衡量数据中心的一部分而非整体数据中心设施的一种度量。例如：

　　机械PUE，反映了冷却系统单独的效率。机械PUE对应于ASHRAE的机械负载组件。

　　电气PUE，反映了照明系统、变压器和UPS的效率。这对应于ASHRAE的电气损耗部件。

　　机械PUE和电气PUE加在一起等于总PUE。

　　您企业如何知道数据中心的PUE是否符合行业接受的定义?绿色网格组织建议：“为了使报告的PUE有意义，应提供有关数据收集过程的其他信息。这包括有关收集数据的方式，收集数据的设备类型，报告值覆盖的时间范围以及收集各个数据点的频率的信息。”

　　PUE如何影响数据中心的成本和可扩展性

　　运营成本

　　电力成本通常占数据中心总运营成本的60-70%。因此，作为一家托管客户，数据中心的能源效率将显著影响您企业的利润。

　　有助于您企业针对一处数据中心的电力成本与另一处进行评估比较的指标便是年化PUE，以及数据中心所在当地的效用率。如果效用率相同，那么数据中心年化PUE越低，成本就越低。这就假设能耗成本将直接从托管提供商转嫁到您企业身上。

　　在标准托管定价模型中，每月能源成本用E表示，其中E是能源消耗量(以kWh计)乘以计量的效用(以每千瓦时为单位)再乘以PUE。当PUE包含在成本方程中时，其对您企业每月的能源成本总体影响很大。

　　PUE如何影响托管成本：

　　每月能源成本=功耗x效用率x PUE

　　在评估托管服务提供商时，在租赁协议中寻求透明度，了解PUE乘数实际上是什么。询问在怎样的条件下您企业能够有资格实际享有提供商宣称的PUE;以及在怎样的环境条件下，供应商会按照高得多的PUE乘数值向您企业收取费用。

　　自然资源保护委员会(NRDC)在其关于数据中心能源使用的重要报告中建议，托管客户应该“根据实际空间和能源使用情况来协商定价模式，并探索重新协商现有条款的选择”。NRDC报告还建议这些托管客户完全遵循我们的建议：“询问数据中心能源绩效指标，并将能源和环境绩效作为数据中心服务采购总成本的一部分进行考虑。”

　　PUE对您企业的托管成本会产生多大的不同?显著性的差异如下表所示：

　　若考虑超过10年的租约，则PUE所产生的差异更为显着：

　　资本成本和可扩展性

　　年化PUE通过每月能源成本计算方程中所使用的PUE乘数直接影响到托管企业客户的运营成本，但峰值PUE也可能会对托管客户产生影响。回想一下，峰值PUE能够告诉您需要部署多少电力和冷却基础设施来支持峰值期间的负载条件。因此，峰值PUE会影响资本成本，但不影响运营成本。资本成本等于在峰值负荷下建立支持数据中心所需的基础设施所需的资金数额。

　　当然，托管客户不直接承担与数据中心建设相关的资本成本，但是在一定程度上，托管服务提供者一定会将部分转嫁到企业客户身上，以节约成本，具有较低峰值PUE(因此得以降低资本成本)的供应商可以实现更多的节省。

　　如果您有机会在既定的托管设施中扩展您的IT负载(要么通过扩展您实际的物理占地面积要么是在现有空间内增加密度)，则峰值PUE也很重要。峰值PUE越低(数据中心设计的能源效率越高)，总的效用负荷可以用于IT而不是数据中心开销。作为托管客户，这意味着峰值PUE越低，可能您在设施内扩展IT负载的空间就越大。

　　例如，考虑一处60兆瓦的数据中心。我们假设其峰值机械PUE和峰值电气PUE与ASHRAE的新数据中心效率标准相一致，因此峰值机械PUE为1.45，峰值电气PUE为1.25，总峰值PUE为1.7。如果我们将总体效用负荷(60兆瓦)视为一个饼，那么机械开销就占26%，电费和损耗占15%。这使得59%的份额(超过35兆瓦)可用于IT负载。

　　现在假设另一处具有1.15的超高效峰值机械PUE和1.1的超高效峰值电气PUE的数据中心，因此其总峰值PUE为1.25。那么，其机械开销占60兆瓦饼的12%，电费和损耗占8%。这使得饼的80%(48兆瓦)可用于IT负载。

　　这对于托管客户意味着什么?这意味着数据中心提供商不得不耗资26亿美元的基础设施，而IT负载将增加37%。

　　降低数据中心的PUE

　　IT设备不断改进，既增加了容量和效率，但支持这些IT设备的数据中心基础架构(冷却系统、变压器和UPS)却没有太大变化。因此，数据中心节能的最大机会是提高冷却和电气系统的效率。由于与冷却系统相关的能源消耗通常大于与电费和损耗相关的能源消耗，所以在数据中心实现效率增益的最大单一机会是其冷却系统。

　　数据中心创新以降低年化PUE(并降低成本)

　　不同数据中心之间的PUE存在很大额差异。那么，究竟哪些因素造成了能源效率的差异呢?这是一个重要的问题，因为了解造成数据中心的能源效率差异的原因是评估一处数据中心较之另一处数据中心达到PUE要求的相对能力的关键。

　　在Aligned公司的数据中心，我们保证年化PUE为1.15(我们将其纳入租赁协议)。我们就是通过超高效的电力和冷却基础设施在亚利桑那凤凰城和得克萨斯州普莱诺等地获得了超大规模的效率的。

　　Aligned数据中心所使用的冷却系统是由Inertech公司设计的获奖专利系统。最大效率的推动因素是借助Inertech技术实现的全年免费冷却。压缩机“调整”大气，适应室外温度，每年只以全负载运行一小段时间，优化了能源效率，节水效率和可靠性。虽然CACTUS冷却器是能源和节水的主要驱动力，但是每个CDU电路可以冷却至350kW，并且仅使用500瓦特，同时向机架提供2N冷却分配。

　　虽然冷却系统是数据中心实现运营成本节约的最大机会，电力系统的能源效率也很重要。在Aligned数据中心，更高的功率传输效率支持我们的超低年化PUE，并降低了客户的公共电力成本。

　　Aligned数据中心更高的电力交付效率的一个推动因素是低压开关柜，可提高电气系统的效率和正常运行时间。脱扣器提供增加的智能，可以显着提高系统效率并降低成本。另一大推动要素是效率超过98%的UPS。与其他UPS系统不同，Aligned数据中心的UPS系统仅在断电期间运行，其单转换设计消除了在使用关键负载之前将输入功率转换为两倍的低效率。

　　冷却系统效率和电气系统效率使得Aligned数据中心能够保证每年的PUE为1.15，为我们的客户节省了大量成本。共计实现了多少节约呢?在我们的冷却系统对比德州普莱诺的一处传统冷水机组的测试中，在5兆瓦的负载下，我们的系统每年使用的能源减少了79%，所获节约直接变为了客户定价模式的优惠。

　　数据中心创新降低峰值PUE(并增加可扩展性)

　　虽然年化PUE可以帮助节省运营成本，但峰值PUE则可以节省资本成本，提高IT负载的可扩展性。传统的冷却系统可以在许多环境中实现相对较低的年化PUE，并且仍然具有非常高的峰值PUE(1.8并不罕见)。 因此，对托管数据中心的年化PUE和峰值PUE进行评估对于真正准确地比较能源效率及其对租赁成本和IT负载可扩展性的影响是至关重要的。

　　由于Aligned数据中心的效率非常高(总峰值PUE为1.25)，所以功耗要求远低于可能具有峰值PUE为1.8的传统系统。 由于电力需求较低，较大份额的电力可以用于IT负载。 换句话说，您企业从相同的电源中所获得的IT负载越多(更多的价值)。

　　在Aligned数据中心的冷却系统与德州普莱诺的传统冷水机对比的测试中，在5兆瓦的负荷下，Aligned的系统的峰值功率比传统的冷水机组低63%。假设相等的电气系统，与传统的冷水机组数据中心相比，减少了63%的基础设施，以支持Aligned的数据中心。较少的基础设施意味着更少的资本成本，更多的IT负载将得到扩展。

　　在Aligned数据中心，客户端门户可以让每家客户都完全了解其数据中心的性能。仪表板提供了关键性能指标的高级和深入的数据视图，包括实时数据和历史数据。客户对于能源KPI数据具有可视化，包括实时和历史数据，每千瓦时成本，以及每个站点或多个位置的峰值功率。

　　企业客户在对比评估潜在托管数据中心供应商时需关注的8大问题

　　如果您企业正在考虑采购托管数据中心服务，您将听到许多托管服务提供商宣称的PUE。那么，您要如何确保对不同数据中心之间的年化PUE和峰值PUE进行充分的比较呢?我们建议您可以问供应商这八个问题：

　　1、我企业正在考虑的数据中心设施的年化PUE是多少?其是如何计算的?

　　2、我企业正在考虑的数据中心设施的峰值PUE是多少?其是如何计算的?

　　3、对于年化PUE和峰值PUE：

　　          数据是如何收集的?

　　          什么类型的设备收集数据?

　　          报告价值涵盖的时间范围是怎样的?

　　          收集个别数据点的频率是怎样的?

　　4、PUE是否用于确定我企业每月的能源成本?哪个PUE值将用于我企业的定价?

　　5、服务水平协议(SLA)中是否保证定义的年化PUE?

　　6、机械开销中多少效用负载?又有多少电费开销?

　　7、供应商的技术如何推动能源效率?

　　8、供应商有什么机制可以看到实时和历史的PUE数据?

　　责任编辑：DJ编辑