Emerson invita

a ragionare a mente fredda sui costi energetici dei

centri elaborazione dati

Di fronte ai tagli di bilancio, alle preoccupazioni sull’impatto ecologico e ai costi elevati dell’energia, i responsabili dell’informatica aziendale e i loro tecnici sono alla ricerca di opportunità che permettano loro di risparmiare denaro, ridurre il consumo di energia e ottenere maggiore efficienza dai loro CED. I CED, come è noto, richiedono molta alimentazione e temono il surriscaldamento. Le strategie Energy Logic di Emerson dimostrano come ciò sia possibile, riducendo innanzitutto il carico termico in eccesso.

Le 10 strategie di Emerson per
migliorare l’efficienza energetica dei CED

Passare sui punti per saperne di più

10%
di riduzione

I processori ad alto rendimento possono portare a una riduzione del 10 percento del consumo energetico totale del CED.

Processori ad alto rendimento

Il valore di dissipazione termica (TDP) tipico dei processori attualmente sul mercato si aggira in media attorno ai 91 W. Le aziende producono versioni degli stessi processori a potenza inferiore, che consumano in media 30 W in meno rispetto ai processori standard, offrendo le stesse prestazioni dei modelli più potenti. Il loro uso può portare a una riduzione del 10 percento del consumo energetico totale del CED.

11%
di riduzione

Gli alimentatori ad alto rendimento riducono l’assorbimento di potenza nel CED di 124 kW, vale a dire l’11 percento dei 1127 kW totali.

Alimentatori ad alto rendimento

L’uso di alimentatori di alto livello garantisce un’efficienza maggiore del 90% e oltre, riducendo l’assorbimento di potenza nel CED di 124 kW, vale a dire l'11 percento dei 1127 kW totali. È importante ricordare che alcuni alimentatori offrono prestazioni migliori a carico parziale rispetto ad altri, e il loro utilizzo è quindi consigliato.

8%
di risparmio energetico

La gestione dell’alimentazione dei server comporta un risparmio di 86 kW, vale a dire l’8 percentodel carico del CED.

Gestione dell’alimentazione dei server

I CED sono progettati per rispondere a condizioni di sovraccarico che nella realtà si presentano di rado. In mancanza di un software di gestione dell’alimentazione, l’assorbimento di potenza a riposo è dell’80%; con un software di gestione in funzione, questa percentuale scende al 45%. Ciò significa un risparmio di 86 kW, vale a dire l’8 percento del carico del CED.

1%
di riduzione

Nella sua analisi, Emerson ha rilevato una riduzione dell’1 percento nel consumo totale di energia in seguito alla sostituzione del 20% dei server montati su rack con blade server.

Blade server

I blade server consumano il 10% circa in meno rispetto ai server di pari livello montati su rack; il risparmio è dovuto al fatto che diversi server condividono gli stessi alimentatori, ventole di raffreddamento e altri componenti. Nella sua analisi, Emerson ha rilevato una riduzione dell’1 percento nel consumo totale di energia in seguito alla sostituzione del 20% dei server montati su rack con blade server.

8%
di riduzione

In un CED di 5000 piedi quadrati, la virtualizzazione permette una riduzione dell’ 8% dell’assorbimento di potenza totale del centro.

Virtualizzazione dei server

Con l’ottimizzazione della tecnologia dei server, la virtualizzazione viene adottata con sempre maggior frequenza per aumentare il tasso di utilizzo dei server riducendo al tempo stesso il numero delle apparecchiature necessarie. In un CED di 5000 piedi quadrati, la virtualizzazione permette una riduzione dell’8% dell’assorbimento di potenza totale del centro.

2%
di riduzione

Utilizzando un’alimentazione c.a. con una maggiore tensione, è possibile ottenere una riduzione del consumo energetico fino al2%.

Alimentazione c.a. con maggiore tensione

Nella maggior parte dei CED presenti negli Stati Uniti, i gruppi elettrogeni erogano alimentazione ai server a 208 V. Se questa tensione viene aumentata fino a 240 V, gli alimentatori dei server sono in grado di funzionare con una maggiore efficienza. Utilizzando un’alimentazione c.a. con una maggiore tensione, è possibile ottenere una riduzione del consumo energetico fino al 2 percento.

5%
di miglioramento

Con la semplice applicazione di alcune buone pratiche è possibile migliorare del 5 percento l’efficienza degli impianti di raffreddamento, riducendo i costi energetici complessivi dell’edificio dell'1 percento.

Buone pratiche nel raffreddamento

L’applicazione di alcune buone pratiche, ad esempio sigillare le fessure nei pavimenti, utilizzare pannelli divisori fra i rack nelle sale più ampie ed evitare l’incontro di aria calda e fredda, aiuta a risparmiare denaro. Un’altra misura utile è il ricorso alla fluidodinamica computazionale, che aiuta a identificare le inefficienze e ottimizzare la circolazione dell’aria all’interno dei CED. Con la semplice applicazione di alcune buone pratiche è possibile migliorare del 5 percento l’efficienza degli impianti di raffreddamento, riducendo i costi energetici complessivi dell’edificio dell’1 percento.

4%
di risparmio energetico

Il raffreddamento a capacità variabili comporta un’ulteriore riduzione del 4 percento del consumo energetico totale del CED.

Raffreddamento a capacità variabili

L’impiego negli impianti di condizionamento delle sale CED di alcune fra le tecnologie più recenti, come i compressori Digital Scroll e unità a frequenza variabile, permettono di mantenere alti livelli di efficienza a carichi di lavoro parziali. In un CED con sistema di climatizzazione ad acqua refrigerata, l’uso di compressori a spirale orbitante ha consentito un risparmio ulteriore del 4 percento nel consumo energetico totale.

6%
di riduzione

Il raffreddamento supplementare ad alta densità comporta una riduzione del 6 percento del consumo energetico totale del CED.

Raffreddamento supplementare ad alta densità

Per ottimizzare l’efficienza energetica nel CED, è necessario passare a un ambiente in grado di accogliere densità maggiori. Ciò comporta il trasferimento di parte del carico di raffreddamento dalle tradizionali unità di climatizzazione della sala CED a unità di raffreddamento supplementari, che possono ridurre i costi di climatizzazione del 30%. Nell’analisi di Emerson, 20 rack con una densità di 12 kW ciascuno utilizzano il raffreddamento supplementare ad alta densità, mentre i restanti 40 rack, con una densità di 3,2 kW ciascuno, ricevono il raffreddamento dall’impianto tradizionale. Il risultato è una riduzione del 6 percento del consumo energetico totale del CED.

1%
di riduzione

Il monitoraggio e il controllo a livello di sistemi ha permesso di ottenere un risparmio cumulativo dell’1 percento.

Monitoraggio e ottimizzazione

Grazie all’uso di sistemi di controllo del raffreddamento, è possibile monitorare le condizioni in tutto il CED e coordinare il funzionamento delle diverse unità in modo da prevenire eventuali conflitti. Nell’analisi di Emerson, il monitoraggio e il controllo a livello di sistemi ha permesso di ottenere un risparmio cumulativo dell’1 percento.

Attenendosi ai consigli di Emerson è possibile ridurre il consumo energetico di un CED di almeno il 50%.

Emerson invita a ragionare a mente fredda sui costi energetici dei centri elaborazione dati

Di fronte ai tagli di bilancio, alle preoccupazioni sull’impatto ecologico e ai costi elevati dell’energia, i responsabili dell’informatica aziendale e i loro tecnici sono alla ricerca di opportunità che permettano loro di risparmiare denaro, ridurre il consumo di energia e ottenere maggiore efficienza dai loro CED.

Uno studio condotto dall’esperto Jonathan Koomey ha calcolato che il consumo di elettricità nei centri elaborazione dati nel mondo è aumentato di circa il 56 percento dal 2005 al 2010. Lo stesso studio ha stimato che i CED sono stati responsabili dell’1,3 percento del consumo di elettricità mondiale nel 2010 e del 2 percento del consumo negli Stati Uniti.

Non è mai stato fatto prima. Per aiutare il settore a rispondere a queste sfide, Emerson ha dato vita a Energy Logic, il primo approccio olistico alla riduzione del consumo energetico dei centri elaborazione dati basato sull’analisi quantitativa e particolarmente attento alla riduzione del surriscaldamento. La procedura consigliata da Emerson è in grado di ridurre i costi energetici del centro elaborazione dati almeno del 50%, utilizzando le tecnologie già in uso, e permettere di conseguenza all’intero settore CED di risparmiare a livello globale miliardi di dollari in costi di energia.

Per formulare i suoi consigli, Emerson ha usato come modello un tipico centro elaborazione dati di 5000 piedi quadrati. I tecnici dell’azienda hanno analizzato attentamente le opportunità di risparmio energetico, quantificato il risparmio per ciascuna azione individuata e identificato la misura in cui la riduzione di alimentazione in alcuni sistemi incide sui consumi dei sistemi di supporto.

La rivelazione più importante emersa da questa analisi indica che il modo migliore per ridurre il consumo di energia nel centro elaborazione dati consiste nel partire dalle apparecchiature informatiche, dal momento che i risparmi ottenuti a questo livello si ripercuotono in tutta l’infrastruttura di supporto. Ad esempio, nel modello scelto da Emerson, il risparmio di un watt al livello del server ha permesso di accumulare un risparmio ulteriore di 1,84 watt senza fare altro, con un risparmio totale di 2,84 watt.

Sulla base di questa analisi, Emerson ha identificato le 10 principali strategie per migliorare l’efficienza energetica del centro elaborazione dati, iniziando dalle apparecchiature informatiche e proseguendo con l’infrastruttura di supporto, come ad esempio i sistemi di raffreddamento.

L’approccio Energy Logic di Emerson fornisce una strategia indipendente dal fornitore. Tutte le tecnologie previste da Energy Logic sono già disponibili e molte altre possono essere aggiunte lungo il percorso nell’ambito del normale aggiornamento delle attrezzature, riducendo così al minimo la spesa in conto capitale. Il modello Emerson permette inoltre di calcolare gli indici di redditività del capitale investito per ciascuna delle 10 strategie, in modo da permettere alle aziende di prendere le decisioni più adeguate a un particolare centro elaborazione dati dotandolo delle tecnologie più efficienti.

Queste strategie recano con sé il beneficio ulteriore di allentare i tre vincoli più stringenti che devono oggi affrontare i responsabili dei CED: alimentazione, raffreddamento e spazio. Nel modello utilizzato da Emerson, l’attuazione delle prime 10 strategie di Energy Logic ha liberato due terzi di prezioso pavimento flottante, un terzo di capacità dei gruppi elettrogeni e il 40% di capacità di raffreddamento di precisione.

Strategie di Energy Logic di Emerson

Le prime 10 strategie consigliate da Emerson per migliorare l’efficienza energetica nel centro elaborazione dati sono:

1. Processori a bassa alimentazione: il valore di dissipazione termica (TDP) tipico dei processori attualmente sul mercato si aggira in media sui 91 watt. Le aziende producono versioni degli stessi processori a potenza inferiore che consumano in media 30 watt in meno rispetto ai processori standard, offrendo le stesse prestazioni dei modelli più potenti. Il loro uso può portare a una riduzione del 10% del consumo energetico totale del centro elaborazione dati.

2. Alimentatori ad alto rendimento: l’uso di alimentatori di alto livello garantisce un’efficienza maggiore del 90% e oltre, riducendo l’assorbimento di potenza nel CED di 124 kW, vale a dire l’11% dei 1127 kW totali. È importante ricordare che alcuni alimentatori offrono prestazioni migliori a carico parziale rispetto ad altri, e il loro utilizzo è quindi consigliato.

 

3. Gestione dell’alimentazione dei server: i centri elaborazione dati sono progettati per rispondere a condizioni di sovraccarico che nella realtà si presentano di rado. In mancanza di un software di gestione dell’alimentazione, l’assorbimento di potenza a riposo è dell’80%; con un software di gestione in funzione, questa percentuale scende al 45%. Ciò significa un risparmio di 86 kW, vale a dire l’ 8% del carico del CED.

4. Blade server: i blade server consumano il 10% circa in meno rispetto ai server di pari livello montati su rack; il risparmio è dovuto al fatto che diversi server condividono gli stessi alimentatori, ventole di raffreddamento e altri componenti. Nella sua analisi, Emerson ha rilevato una riduzione dell’1% nel consumo totale di energia in seguito alla sostituzione del 20% dei server montati su rack con blade server. Sebbene il risparmio generato non sia significativo, la misura acquista importanza nel momento in cui favorisce un’architettura ad alta densità come descritto al punto 9.

5. Virtualizzazione dei server: con l’ottimizzazione della tecnologia dei server, la virtualizzazione viene adottata con sempre maggior frequenza per aumentare il tasso di utilizzo dei server riducendo al tempo stesso il numero delle apparecchiature necessarie. In un CED di 5000 piedi quadrati, la virtualizzazione permette una riduzione dell’8% dell’assorbimento di potenza totale del centro.

6. Alimentazione c.a. con maggiore tensione: nella maggior parte dei centri elaborazione dati presenti negli Stati Uniti, i gruppi elettrogeni erogano alimentazione ai server a 208 volt. Se questa tensione viene aumentata fino a 240 volt, gli alimentatori dei server sono in grado di funzionare con una maggiore efficienza. Utilizzando un’alimentazione c.a. con una maggiore tensione, è possibile ottenere una riduzione del consumo energetico fino al 2%.

7. Buone pratiche nel raffreddamento: l’applicazione di alcune buone pratiche, ad esempio sigillare le fessure nei pavimenti, utilizzare pannelli divisori fra i rack nelle sale più ampie ed evitare l’incontro di aria calda e fredda, aiuta a risparmiare denaro. Un’altra misura utile è il ricorso alla fluidodinamica computazionale, che aiuta a identificare le inefficienze e ottimizzare la circolazione dell’aria all’interno dei CED. Con la semplice applicazione di alcune buone pratiche è possibile migliorare del 5% l’efficienza dei sistemi di raffreddamento, riducendo i costi energetici complessivi dell’edificio dell'1%, praticamente senza alcun investimento in nuova tecnologia.

8. Raffreddamento a capacità variabili: l’impiego negli impianti di condizionamento delle sale CED di alcune fra le tecnologie più recenti, come i compressori a spirale orbitante e unità a frequenza variabile, permettono di mantenere alti livelli di efficienza a carichi di lavoro parziali. In un centro elaborazione dati con sistema di climatizzazione ad acqua refrigerata, l’uso di compressori a spirale orbitante ha consentito un risparmio ulteriore del 4% nel consumo energetico totale.

9. Raffreddamento supplementare ad alta densità: per ottimizzare l’efficienza energetica nel centro elaborazione dati, è necessario passare dai tradizionali livelli di densità per questo tipo di applicazione a un ambiente in grado di accogliere densità maggiori. Ciò comporta il trasferimento di parte del carico di raffreddamento dalle tradizionali unità di climatizzazione della sala CED a unità di raffreddamento supplementari, che possono ridurre i costi di climatizzazione del 30%. Nell’analisi di Emerson, 20 rack con una densità di 12 kW ciascuno utilizzano il raffreddamento supplementare ad alta densità, mentre i restanti 40 rack, con una densità di 3,2 kW ciascuno, ricevono il raffreddamento dall’impianto tradizionale. Il risultato è una riduzione del 6% del consumo energetico totale del CED.

10. Monitoraggio e ottimizzazione: grazie all’uso di sistemi di controllo del raffreddamento, è possibile monitorare le condizioni in tutto il centro elaborazione dati e coordinare il funzionamento delle diverse unità in modo da prevenire eventuali conflitti. Nell’analisi di Emerson, il monitoraggio e il controllo a livello di sistemi ha permesso di ottenere un risparmio cumulativo dell’1%.

A corredo delle sue strategie Energy Logic, Emerson ha inoltre creato un white paper e un calcolatore di efficienza che possono aiutare i responsabili dei centri elaborazione dati a misurare l’efficienza energetica della loro struttura e calibrare le prestazioni rispetto al consumo di energia. Il calcolatore di efficienza aiuta a misurare i progressi nel corso del tempo, stabilire le priorità per le azioni più produttive e relazionare accuratamente i risultati alla direzione dell’azienda.

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