エマソンが

データセンターに問題を沈静化する方法を教示

厳しい予算、二酸化炭素排出量問題、高エネルギーコスト。このような問題に直面する情報統括役員やIT管理者は、電力を大量消費し、熱に弱いデータセンターで、どうすれば経費やエネルギー消費量を削減し、さらに効率を高めることができるかを模索しています。エマソンのEnergy Logic戦略は、まず余分な熱負荷を削減することから始めて、どうすればよいかをお教えします。

データセンターのエネルギー効率を向上するエマソンの10種類の戦略

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10%
削減

高効率プロセッサを使用した場合、データセンターの総消費電力量を10パーセント削減することができます。

高効率プロセッサ

このモデルが作られた時、使用中のプロセッサの標準的な熱設計電力(TDP)の平均は91ワットでした。しかし製造業者には低電圧プロセッサというものもあります。これは標準プロセッサよりも消費電力が平均30ワット低いにも関わらず高電圧プロセッサと同程度の性能を発揮するものです。これを使用した場合、データセンターの総消費電力量を10パーセント削減することができます。

11%
削減

高効率の電力供給により、データセンター内の消費電力量を124kW、すなわち、データセンターの総消費電力量1,127kWの11パーセントを削減できます。

高効率電力供給

電源装置にクラス最高のテクノロジーを使用することで、90パーセント以上の電源効率を達成し、データセンター全体の総消費電力量を124kW削減することができます。これは総消費電力量1,127kWの11パーセントにあたります。部分負荷時に優れた性能を示す電源装置があるため、こうした電源装置を選ぶことが重要です。

8%
省エネ

サーバーの消費電力管理により、86kW、すなわちデータセンターにおける負荷の8パーセントを削減できます。

サーバーの消費電力管理

データセンターはピーク時に合わせて規模が設定されています。しかしピーク時の負荷に達するのはごくまれです。消費電力管理ソフトウェアを使用しない場合、待機電力の消費率は80パーセントですが、消費電力管理を有効にすることで、これを45パーセントに抑えることができます。これは、86kW、すなわちデータセンターにおける負荷の8パーセントを削減できることを意味します。

1%
削減

エマソンは、ラックマウントサーバーの20パーセントをブレードサーバーに置き換えることで、エネルギー総消費量を1パーセント削減できると考えています。

ブレードサーバー

ブレードサーバーでは複数のサーバーが電源や冷却ファンなどのコンポーネントを共用するため、同等のラックマウントサーバーと比べて消費電力が約10パーセント低くなります。エマソンは、ラックマウントサーバーの20パーセントをブレードサーバーに置き換えることで、エネルギー総消費量を1パーセント削減できると考えています。

8%
削減

5,000平方フィートのデータセンターでサーバーを仮想化した場合、センターの総消費電力量を8パーセント削減することができます。

サーバーの仮想化

サーバーテクノロジーの最適化が進むにつれて、サーバーの利用率を高め、必要な物理サーバーの数を減らすため、仮想化を導入するケースが増えてきました。5,000平方フィートのデータセンターでサーバーを仮想化した場合、センターの総消費電力量を8パーセント削減することができます。

2%
削減

高電圧AC配電を使用すると、エネルギー使用量を最大2パーセント削減することができます。

高電圧AC配電

米国のほとんどのデータセンターでは、UPSからサーバーに供給される電圧は208Vです。この電圧を240Vまで引き上げると、サーバー電源をより高効率で動作させることができます。高電圧AC配電を使用すると、エネルギー使用量を最大2パーセント削減することができます。

5%
改善

冷却の成功事例を導入するだけで、冷却システムの効率を5パーセント改善することができます。これにより、新しいテクノロジーにほとんど投資することなく、施設全体のエネルギーコストを1パーセント削減できます。

冷却システムの成功事例

フロアのすき間をふさぐ、ラックの空きスペースにブランクパネルをはめる、冷気と暖気が混ざらないようにする、といった成功事例を導入することで経費を削減できます。さらに、数値流体力学(CFD)を使って非効率な部分を調べ、データセンターのエアフローを最適化することもできます。[詳細] 冷却の成功事例を導入するだけで、冷却システムの効率を5パーセント改善することができます。これにより、新しいテクノロジーにほとんど投資することなく、施設全体のエネルギーコストを1パーセント削減できます。

4%
省エネ

可変容量冷却により、データセンターにおいて電力消費量をさらに4パーセント削減できます。

可変容量冷却

デジタルスクロールコンプレッサや可変周波数制御といったコンピュータルーム空調設備(CRAC)の新技術を導入することで、高い部分負荷高効率を維持することが可能になります。冷却水を使用した空調設備の場合では、可変容量冷却を使用することで、データセンターの電力消費量をさらに4%削減することができました。

6%
削減

高密度対応の補完型冷却ユニットを使用した場合、データセンター全体のエネルギーコストの6パーセント削減につながります。

高密度対応の補完型冷却ユニット

データセンターのエネルギー効率を最適化するには、より高密度のデータセンターをサポートできる環境に移行する必要があります。そのためには冷却負荷の一部を従来のCRACユニットから補完型冷却ユニットに切り替えなければなりません。これによって冷却コストを30パーセント削減することができます。エマソンの分析では、ラックあたりの密度が12kWのラック20基で高密度補完型冷却ユニットを使用し、ラックあたりの密度が3.2kWのラック40基で従来の冷却システムを使用した場合、データセンターの総エネルギーコストを6パーセント削減することができます。

1%
削減

システムレベルで監視と制御を行うことで、徐々に1パーセントの削減を達成することができます。

監視と最適化

冷却制御システムは、データセンター全体の状況を監視し、複数のユニットの動作を調整して競合の発生を防止します。エマソンの分析では、システムレベルで監視と制御を行うことで、徐々に1パーセントの削減を達成することができます。

エマソンの推奨する次の行動をとることにより、 データセンターのエネルギー消費量を最低50%削減できます。.

エマソンがデータセンターに問題を沈静化する方法を教示

厳しい予算、二酸化炭素排出量問題、高エネルギーコスト。このような問題に直面する情報統括役員やIT管理者は、電力を大量消費し、熱に弱いデータセンターで、どうすれば経費やエネルギー消費量を節約し、さらに効率を高めることができるかを模索しています。

業界の専門家Jonathan Koomey氏の研究によると、2005年から2010年までに世界中のデータセンターによって使用された電気量が約56%増加したと推定されました。また、データセンターの電気使用量が2010年の世界総電気使用量の1.3%、さらに米国内の総電気使用量の2%を占めていたことも同研究により推定されました。

「無理だと思われていたこと」。 この問題に対する業界の取り組みを支援するため、エマソンはEnergy Logicを開発しました。これは定量分析に基づいた、データセンターのエネルギー消費量削減を目指した初の包括的アプローチで、第一に余分な熱負荷を削減することを重視しています。エマソンが推奨する対策を取ると、既存の技術を使用しながら、データセンターのエネルギー消費量を最低でも50%削減することができます。その結果、世界のデータセンター業界全体として、数十億ドルのエネルギーコストを削減することが可能になります。

何をするべきかを分かりやすくするため、一般的な5,000平方フィートのデータセンターのエネルギー消費量をモデルにしました。エマソンのエンジニアがエネルギー削減の可能性を慎重に分析し、各対応によって削減できる消費量を定量化し、あるシステムで削減されたエネルギー消費量がそれぞれの補助システムでのエネルギー消費量にどのように影響するかを調べました。

この分析で明らかになったのは、データセンターのエネルギー消費量を削減するには、まずIT機器から着手するのが最善であるということです。これはIT機器で削減したエネルギー消費量が、それを支援するインフラを通じて「カスケード(滝のように上位から下位に伝達・増幅していくこと)」効果をもたらすためです。たとえば、エマソンのデータセンターモデルでは、サーバーコンポーネントのレベルで1ワット削減すると、それ以外に何もしなくてもさらに1.84ワット削減され、合計で2.84ワットの削減を達成することができます。

この分析を使って、エマソンは、データセンターのエネルギー効率の改善を図るための10の最重要戦略をまとめました。最初にIT機器を検討して、その後、冷却システムなどの支援インフラを検討するようになっています。

エマソンのEnergy Logicアプローチは特定のベンダーに依存しないロードマップです。Energy Logicで推奨するテクノロジーは現時点ですべて入手可能なものばかりで、定期的なテクノロジーアップグレードの一環として段階的に導入できるため、経費を最低限に抑えることができます。またエマソンのモデルでは、10の戦略それぞれについて投資収益率(ROI)と投資回収期間が計算されており、特定のデータセンターで最も効率的なテクノロジーを選定するのに役立ちます。

今日、データセンターの管理者が直面している最も深刻な問題は、電力、冷却、スペースの3つの制約です。この戦略には、このような制約を緩和するという付加的なメリットもあります。エマソンのデータセンターモデルでは、Energy Logicの10の最重要戦略を導入することで、貴重な上げ床スペースを3分の2、UPS(無停電電源装置)容量を3分の1、さらに精密冷却能力を40パーセント開放することに成功しました。

エマソンEnergy Logicの最重要戦略

エマソンが推奨する、データセンターのエネルギー効率改善のための10の戦略を説明します。

1. 低消費電力プロセッサ: 今日使用されている一般的なプロセッサの平均的な熱設計電力(TDP)は91ワットです。しかし製造業者には低電圧プロセッサというものもあります。これは標準プロセッサよりも消費電力が平均30ワット低いにも関わらず高電圧プロセッサと同程度の性能を発揮するものです。これを使用した場合、データセンターの総消費電力量を10パーセント削減することができます。

2. 高効率電源: 電源装置にクラス最高のテクノロジーを使用することで、90%以上の電源効率を達成し、データセンター全体の総消費電力量を124キロワット削減することができます。これは総消費電力量1,127キロワットの11%にあたります。部分負荷時にすぐれた性能を示す電源装置があるため、こうした電源装置を選ぶことが重要です。

 

3. サーバーの消費電力管理: データセンターはピーク時に合わせて規模が設定されています。しかしピーク時の負荷に達するのはごくまれです。消費電力管理ソフトウェアを使用しない場合、待機電力の消費率は80%ですが、消費電力管理を有効にすることで、これを45%に抑えることができます。これは、86 kW、すなわちデータセンターにおける負荷の8%パーセントを削減できることを意味します。

4. ブレードサーバー: ブレードサーバーでは複数のサーバーが電源や冷却ファンなどのコンポーネントを共用するため、同等のラックマウントサーバーと比べて消費電力が約10%低くなります。エマソンの分析では、ラックマウントサーバーの20パーセントをブレードサーバーに置き換えることで、エネルギー総消費量を1パーセント削減できることがわかっています。この削減量自体はさほど大きくありませんが、これによって第9の戦略で述べる高密度アーキテクチャが可能になるため、これは重要なポイントです。

5. サーバーの仮想化: サーバーテクノロジーの最適化が進むにつれて、サーバーの利用率を高め、必要な物理サーバーの数を減らすため、仮想化を導入するケースが増えてきました。5,000平方フィートのデータセンターでサーバーを仮想化した場合、センターの総消費電力量を8パーセント削減することができます。

6. 高電圧AC配電: 米国のほとんどのデータセンターでは、UPSからサーバーに供給される電圧は208Vです。この電圧を240Vまで引き上げると、サーバー電源をより高効率で動作させることができます。高電圧AC配電を使用すると、エネルギー使用量を最大で 2パーセント 削減することができます。

7. 冷却システムの最良実施例: フロアのすき間をふさぐ、ラックの空きスペースにブランクパネルをはめる、冷気と暖気が混ざらないようにする、といった最良実施例を導入することで経費を節約できます。さらに、数値流体力学(CFD)を使って非効率な部分を調べ、データセンターのエアフローを最適化することもできます。最良実施例を導入するだけで、冷却システムの効率を5%改善することができます。これにより、新しいテクノロジーにほとんど投資することなく、施設全体のエネルギーコストを1%削減することができます。

8. 可変容量冷却: デジタルスクロールコンプレッサや可変周波数制御といったコンピュータルーム空調設備(CRAC)の新技術を導入することで、高い部分負荷高効率を維持することが可能になります。冷却水を使用した空調設備の場合では、可変周波数制御を使用することで、データセンターの電力消費量をさらに 4%削減することができました。

9. 高密度対応の補完型冷却ユニット: データセンターのエネルギー効率を最適化するには、従来のデータセンターの密度から、それより高密度のデータセンターをサポートできる環境に移行する必要があります。そのためには冷却負荷の一部を従来のCRACユニットから補完型冷却ユニットに切り替えなければなりません。これによって冷却コストを30%削減することができます。エマソンの分析では、ラックあたりの密度が12キロワットのラック20基で高密度補完型冷却ユニットを使用し、ラックあたりの密度が3.2キロワットのラック40基で従来の冷却システムを使用した場合、データセンターの総エネルギーコストを6%削減することができます。

10. 監視と最適化: 冷却制御システムは、データセンター全体の状況を監視し、複数のユニットの動作を調整して競合の発生を防止します。エマソンの分析では、システムレベルで監視と制御を行うことで、徐々に1パーセントの削減を達成することができます。

以上のようなEnergy Logic戦略を補完するため、エマソンはさらにホワイトペーパーと効率測定器を導入しました。この測定器を使うと、データセンター施設のエネルギー効率を測定して、パフォーマンスとエネルギー消費量を比較検討することができます。この効率測定器は、経時的な進捗を測定し、最も生産的な対策を優先し、マネジメントに進捗を報告するのを支援します。

ウェブサイト: エマソン・ネットワークパワー
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