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新基建时代来临 如何应对越来越严的PUE政策

来源:本站 作者:Cherry 更新时间:2020/4/10 13:46:18

摘要:根据TGG的一项分析显示,数据中心电力消耗最大的三个方面分别是机房空调、IT设备和UPS电源,占到数据中心总电力消耗的93%。因此,降低数据中心的PUE也要围绕这三个方面展开。

近日,山东省政府印发了《关于山东省数字基础设施建设的指导意见》。《意见》围绕新基建和传统基建两方面进行布局设计,在关于“加快数据中心高水平建设”中提出“自2020年起,新建数据中心PUE值原则上不高于1.3”等一系列目标和要求。

继而,杭州市经信局与杭州市发改委也联合发布了《关于杭州市数据中心优化布局建设的意见》。《意见》指出,新建数据中心PUE值不高于1.4,改造后的数据中心PUE值不高于1.6。

而早在2018年9月,北京、上海和深圳三地也分别颁布了针对数据中心PUE值的《北京市新增产业的禁止和限制目录(2018)》、《关于加强上海互联网数据中心统筹建设的指导意见》和《关于数据中心节能审查有关事项的通知》。

由此可见,对于数据中心PUE值的限制在新基建蓬勃发展的大趋势下,依然是一个必然。

那么什么是PUE呢?又为什么要对PUE值进行限制呢?

PUE(Power Usage Effectiveness)即为电源使用效率,数据中心总能耗/IT设备能耗,是评价数据中心能源效率的指标,其值越接近1表明非IT设备耗能越少,即能效水平越好。

预计到2020年,全球IT相关碳排放量将达到15.4亿吨。这对自然环境将产生巨大的压力,因此绿色数据中心建设被提上日程。随着数据中心设备高密度的集成化以及算力的越来越大,散热问题也成为了建设绿色数据中心亟需解决的问题。而PUE则作为评估和跟踪数据中心电源利用率的一种手段,自2007年推出以来,它提供了一种简单的方法来绘制数据中心效率的进度图。PUE不单单是一个数字,它可以揭示冷却、安全电源和其它因素所占用的过量能耗。PUE看似简单,但它透明的度量标准的使用已经促进了行业的整体的进步和发展。在10年间,整个行业的平均PUE从2.5降到了1.58。这意味着,能量损失减少了60%以上。

那怎么才能最大化的降低PUE呢?

根据TGG的一项分析显示,数据中心电力消耗最大的三个方面分别是机房空调、IT设备和UPS电源,占到数据中心总电力消耗的93%。因此,降低数据中心的PUE也要围绕这三个方面展开。

好的选址是一切的开始:选址对于数据中心来说非常的重要,选址的好坏甚至可以直接影响到数据中心的成败。2016年,工信部就曾发文,引导大型数据中心优先在能源相对富集、气候条件良好、自然灾害较少的地区建设。在节能方面也是如此,越来越多的企业,比如谷歌、苹果、Facebook开始将选址在高位地、高海拔的地区建设数据中心,甚至是选址接近北极的地区。

充分利用自然冷源:风、水、空气等自然冷源是大自然的馈赠。对于数据中心来说,这些既环保又省钱且用之不竭的能源可以说是最佳的节能利器。通过对出入气流的隔离引导,可以充分利用外界的冷空气将数据中心内部产生的热量带走。通过水热交换器把室外侧的空气冷量转移到空调冷冻水系统,从而降低数据中心温度。由于具备节能、环保、低成本等多种优势,自然冷却技术已经被广泛的应用到数据中心节能上了。比如微软的海底数据中心、阿里的千岛湖数据中心、腾讯的贵阳数据中心都是非常好的利用自然冷源的案例。

调高数据中心温度:温度对于数据中心非常重要,按照通用的评估方法,温度每提高10℃,可靠性要下降25%。数据中心这样常年保持在较低的温度虽然可以最大程度保障无局部热点,但是却造成了能源的极大浪费。现在的数据中心设备都会做高低温实验,工作温度上限可达45℃,所以适当地提升数据中心的运行温度,不仅可以节约能源,而且并不会给增加设备的故障率。目前,在数据中心行业提升数据中心的运行温度已经成为了普遍共识,有些数据中心专门采购耐温的设备,降低数据中心的能源消耗。

学会利用免费的“电”:太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能等新能源已成为数据中心寻求替代传统供电的首选。比如苹果的数据中心已经从2004年就实现了100%使用新能源供电。在新能源的应用上,创新型的IT公司比传统的运营商或DC数据中心服务商更加积极。比如美国的苹果、谷歌,国内的腾讯、阿里等公司走在了传统数据中心的最前列。

虚拟化技术的应用:一般的服务器运行功率都在400瓦左右,这样的服务器连续运行一天就会用掉十几度的电。虚拟化能在计划范围内针对低利用率或者高能耗对症下药。在数据中心通过部署虚拟化可以提升设备的使用效率,一般一个服务器只能跑一个业务或者几个业务,通过虚拟化技术,将服务器虚拟成多台设备,这些设备都独立运行,提升了服务器的使用率,这样就可以减少数据中心同时运行的服务器数量,当需要增加新的业务时再开启一些服务器。

提高人员节能意识:数据中心运维的人员需要有节能意识,当关注到自己工作的诸多细节和改善这些细节后,往往会给数据中心带来意想不到的效果。每个数据中心都有自己的特点,只有这些掌握工作细节运维的人员主动去关注节能,才能真正为数据中心带来节能。

2020年,5G技术将进入快速应用期,新基建也被提上日程,更高更快的数据传输能力将带动数据中心产业的发展。在PUE限制新政的约束下,如何实现数据中心基础设施管理的数字化,有效降低PUE值,值得所有数据中心从业者思考。

责任编辑:Cherry

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