PUE
PUE
设立切合实际的期望值
理解
理解PUE
PUE的测量，分析工具和流程
提升PUE最佳方法
Victor Avelar先生
施耐德电气美国电力转换公司数据中心科学中心
高级研究分析师
高级究分析师
Steven Carlini先生
施耐德电气美国电力转换公司数据中心全球解决方案
部高级总监
PUE赛马
典型的数据中心
极端的PUE目标
●Google 1.12
信息来源…
PUE 报告…
●微软“数据实验室”1.24
112●微软第4代数据中心（PUE 目标）1.12●大型数据中心的 1.08106就是我们
高级设计师 1.06
1.046
要做的！
让我们看看他们是怎样实现的….
5个关键的PUE 概念
什么是PUE 合适的期望?
PUE ●PUE 以数学为基础
●它可以通过合理的方式和标准公式计算获得
12●PUE 的比较是困难的
有效的PUE 比较是严格依赖于共同的术语和假设来进行的
●真正的PUE 应该包含大楼基础系统中被数据中心使用的部分
大楼共用的这部分经常被忽略，而这些是需要公平的分配到数据中心运行中去。
●冗余使PUE 变得更糟余电源和制冷系统能降低因为余造成负载率降低34冗余电源和制冷系统能降低
PUE ，因为冗余造成负载率降低。
●你的电费账单和效率（PUE ）不是一回事
两者是反比例关系，你可以合理的做出设计上的决定5
两者是例关系你做设计决定
公平比较不要忽视隐含的电气损失公平比较，不要忽视隐含的电气损失
“细节上难操作”
=
简单故事
PUE 代表多少额外的能耗支出被用于电源、制冷
设备的损耗
和其他保护IT设备的损耗。
PUE值越低越好，1最完美。
整个故事
但是
●包含些什么? (入是什么,出是什么?)
●年均值还是实时值?
你需要问一些问
题……
年均值是实时值
●负载率是多少？(负载率降低PUE值会降低)
●处在什么地理位置? (例如, 有”自然冷却”)
请确保是“公平”比较
PUE 1.05? … 计算一下这些数字
1兆瓦数据中心输能耗
1 兆瓦数据中心，100%负载
?
PUE
1.05=
1050
1000
输入能耗(
IT负载能耗
)
PUE 1.05 50 千瓦物理基础设施损耗
如何才能使能耗损失降低到只有50千瓦?
分阶段阐述
目标:
50 kW损耗
520kW
全载（最好）
520 kW
11
分阶段阐述
TARGET:
50 kW损耗
330 kW
330kW
1
分阶段阐述
目标:
50 kW损耗
220 kW
220kW
1
分阶段阐述
目标:
50 kW损耗
140kW
140 kW
全载（最好）
1.14
11 MW
分阶段阐述
目标:
50 kW损耗
50kW
50 kW
全载（最好）
1.05
PUE < 1.10, 对于位于普通地点的普通的数据中心，在常规预算下是不现实的
很大程度上，这些公司举例的目的是强化PUE 的印象，但是他们拥•特殊地理位置的选择(可以采用自然冷却)有你没有的设备和资源：
•采用故障容错的系统（这样设备故障就不会造成影响)
没有UPS
•非标准服务器(例如, 符合NEBS 电信级）可以接受更恶劣简朴的条件
很少或者没有功率冗余全部自然冷却还有…
•需要非常大的预算，来进行特别设计，满足绿色倡议
没有空调风扇
这些极端的策略很难适合于典型的企业数据中这些极端的策略很难适合于典型的企业数据中心
让我们看看标准算法
行业正在取得进展 …
● 数据中心能效是一个棘手的问题，尚未建 立标准 ● PUE标准正在制定之中 ● APC 158号白皮书讨论了PUE标准计算的持 续努力和成果。
#158 数据中心 能效计算 标准方法
标准计算确保您公平比对
© 2009 APC by Schneider Electric
最大的问题:
什么是入, 什么是出?
在PUE计算中，制冷子系统有时会被忘却
当共用大楼制冷统时能耗必须按照数据中心的实际使用比例分担
数据中心各子系统
冷却塔池加热器 在 PUE 计算中经 常漏算的部分 水处理 管道结冰保护 空气压缩机 冷凝水泵
摘自APC白皮书158页 表1
在 PUE 计算公式中, 他们是属于？
IT 负载? 物理基础设施? 不包含?
√ √ √ √ √ √ √ √
空气处理/净化空气能量 加热器 井泵
遗漏这些就会造成 PUE计算错误
© 2009 APC by Schneider Electric
PUE vs 电费
请勿将PUE作为唯一度量标准！
它可能无法达表达所有问题
数据中心设计更新
电费 较好 (降低)
因为服务器容量的优化利 用
PUE 较差
(提高)
除非精简电源和冷却机以适 应较低的IT负荷 *
虚拟化 / 整合
较差 服务器入口温度升高
(提高) 若服务器风扇耗电功率 的增加超过因温度升高 带来的冷却系统功率 降低
较好
(降低) 因为冷却系统效率更高
注意 “因果关系”
APC白皮书118虚拟化对效率的影响
© 2009 APC by Schneider Electric
APC白皮书138入口温度升高对效率的影响
© 2009 APC by Schneider Electric
效率仪表板
WEB界面
通过应用程序接口(API) 便于实现与第 三方网页的集成
能源效率计算
当前和历史的PUE值是基于现有IT负荷
的实际情况为基础的
各子系统的能量损失
洞察子系统的能耗损失和成本详情，了解 那个子系统花费最高
© 2009 APC by Schneider Electric
Ai ir-cooled ch hiller Ch hilled water pum mp CR RAH Sw witchgear Pr rimary au uxiliaries Li ighting Ge enerator Cr ritical power di ist. Cr ritical au uxiliaries UP PS
各子系统能源费用的分项数字
Cost (USD)
© 2009 APC by Schneider Electric
BMS系统:数据中心主屏幕显示 监测、控制、整体能源使用和 测 控制 整体能源使用和PUE
数据中心平面图
制冷设备
数据中心管道
加湿装置 加热装置 CRACs (计算机房空调系统) 综合HVAC、控制、杂项、基础设施区 IT设备 UPS损失 变压器及PDU损耗 照明 /主机房 开关设备及发电设备损失 泵装置(专用于数据中心CRAC装置)
PID整定
报告
Square D 专门小组
Kw
安全
V i 专门小组 Veris
Veris 历史
Veris 历史
综述
PUE 计算:
157.3 (total) ÷ 88.3 (IT) = 1.78
4
3
2
1
PUE =
© 2009 APC by Schneider Electric
1.779
数据中心效率计算器 电源和冷却装置对能源成本的影响
在线获得该工具的“动态版” tool
© 2009 APC by Schneider Electric
Go
比较现实的 PUE 预估
平均值将会变得更好 最差的将会大大改善
4
3
PUE
2
你的数据中心在哪呢？
最差 普通 最佳
1 2008
© 2009 APC by Schneider Electric
2010
2013
2018
© 2009 APC by Schneider Electric
“混合”
战略
采用模块化建设模式，满足每个IT 系统的优先需求
•高密度模块
示例: 6000 平方英尺数据中心
•低成本模块
•高可用性模块(如：由
额外冗余系统支持)
PUE 宣传vs. 实际期望
全面了解PUE 一览表
9●认识PUE ●极低的PUE 已变得越来越普遍，但许多是基于不完整数据，大部分不适合您的数据中心
利在线权衡效率提高的投资回率
•利用在线工具权衡效率提高方面的投资回报率●什么是入什么是出极大的影响PUE 值，记得总是“苹果与苹果比较”●PUE 不是你关注的唯一焦点–不要忘了电费！
●选择你的PUE 测量策略●手动vs. 自动
●vs.9低精确度vs. 高精确度
●子系统分项数据
●考虑您的选择，进行PUE 改进9●行级制冷
●高效率可扩展的电源和制冷系统
●效率分析及容量管理工具
模
●可扩展/模块化增长●混合密度数据中心
问题?
对本演示文档有任何问题或评论？
DCSC@ -施耐德电气数据中心科学中心。