艾默生示范

数据中心

如何节约成本

面对紧缩的预算、令人担忧的碳排放量和居高不下的能耗成本,首席信息官和信息技术经理们正在为其耗电、热敏的数据中心寻求节省开支、降低能耗并提高效率的方法。艾默生的“能效逻辑”策略向他们示范如何节省开支...首先是削减多余的热负荷。

艾默生十大策略提高数据中心能效

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采取艾默生推荐的措施能使数据中心的能耗至少降低 50%

艾默生示范数据中心如何节约成本

面对紧缩的预算、令人担忧的碳排放量和居高不下的能耗成本,首席信息官和信息技术经理们正在为其耗电、热敏的数据中心寻求节省开支、降低能耗并提高效率的方法。

根据业界专家 Jonathan Koomey 主持的一项研究,从 2005 年至 2010 年,全球数据中心的电力消耗预计增长 56%。该研究还显示,在 2010 年,仅数据中心的电力消耗预计占全球总电力消耗的1.3%,占全美电力消耗的 2%。

创所未有。为了帮助该行业应对这些挑战,Emerson 已开发出能效逻辑(Energy Logic),即第一个针对数据中心降低能耗的整体解决方案。这一方案基于数量分析,并强调首先削减多余的热负荷。Emerson 推荐的对策能够通过现有技术,使数据中心的能耗至少降低 50%;此外,还能帮助全球的数据中心行业节约几十亿美元的能耗成本。

为推广这些对策,Emerson 模拟了一个典型的 5000 平方英尺的数据中心的能耗。公司的工程师们仔细分析了节能机会,对每一个对策带来的节约进行量化,并识别出一些系统的能耗降低对支持系统的消耗所产生的影响。

此次分析获得的重要发现是:降低数据中心能耗的最好方法是从 IT 设备抓起,因为 IT 设备的节约“贯穿”着辅助的基础设施。例如,在 Emerson 的数据中心模型中,服务器组件层次上节约 1 瓦特会直接节约另外的 1.84 瓦特,总共就可节约 2.84 瓦特,而无需采取其他任何措施。

据此分析,Emerson 已确认出提高数据中心能效的 头十项策略,从 IT 设备开始渐进到辅助基础设施,也包括冷却系统。

Emerson 的能效逻辑方法无需考虑厂商。能效逻辑推荐的所有技术目前都可实现,其中大多数可以通过正常的技术升级逐步实现,从而最大限度地减少资本支出。此外,Emerson 模型还计算了这十项策略中每一项的投资收益率/回收期,帮助各机构就每个具体数据中心的最有效技术做出更好的抉择。

这些策略还有更多的益处,缓解了数据中心经理目前所面临的三大主要约束: 电源、冷却和空间。 在 Emerson 数据中心模型中,能效逻辑头十项策略的运用实际上节约了三分之二宝贵的高层空间、三分之一不间断电源和 40% 的精确制冷。

Emerson 能效逻辑头十项策略

Emerson 推荐旨在提高数据中心能效的十项策略分别是:

1. 低功率处理器: 目前所用处理器的典型热设计功率(TDP)平均为 91 瓦特。厂商拥有比标准处理器平均节约 30 瓦特的低压型处理器,其性能却与高压型相当。仅此一项可使整个数据中心的 电耗减少 10%

2. 高效电源: 采用同类最佳的技术可使电源的效率达到 90% 以上,从而减少数据中心内的电耗 124 千瓦,或总功耗 1,127 千瓦的 11%。 注意:有些电源在负荷不满的情况下性能比其他电源更好,因此要首选这种电源。

 

3. 服务器电源管理:满负荷运作的数据中心很少存在。如果没有能源管理软件,闲置的电耗会高达 80%,但启动能源管理后,电耗就会缩小至 45%。这样可节省 86 千瓦,或数据中心负荷总功耗的 8%

4. 刀片式服务器:由于多个服务器共享电源、冷却风扇和其他设备,刀片式服务器比同等的机架式服务器节约 10% 的能源。在分析中,爱默生发现:当 20% 的机架式服务器换成刀片式服务器后, 总体能耗降低 1%。虽然这一节约并不算多,但却很重要,因为它可以使下面第九点所探讨的高强度设施发挥效用。

5. 服务器虚拟化: 由于服务器技术的优化,虚拟化的应用越来越广泛,从而增加服务器的虚拟化,并减少所要求的物理服务器的数量。虚拟化可达到 8% 的电耗接受, 这是对一个5 千平方英尺建筑的数据中心所节约的总电耗而言。

6. 高压交流配电: 在大多数的美国数据中心,不间断电源(UPS)系统向服务器提供 208 伏的供电。如果这一电压能够提高到 240 伏,那么服务器中的电源将会以更高的效率运作。采用高压交流配电 可使能耗减少达 2%

7. 最佳冷却方法: 采用最佳方法,例如地板空隙密封、机架空位挡板的使用和避免冷热空气混合,可以节省开支。计算流体力学(CFD)同样可用来识别低效率和优化数据中心气流。仅采用最佳方法就可以将冷却系统效率提高 5%,从而使整个数据中心的能耗费用降低 1% , 而且几乎无需任何新技术的投入。

8. 可变电容冷却:计算机房专用空调器(CRAC)采用更新的技术,如数码涡旋压缩机和可变频率驱动,可在部分负荷的状态下实现持续高效。在采用冷却水的空调系统中,使用变频驱动还可以额外节约 4%数据中心的能耗。

9. 高密度辅助冷却: 优化数据中心的能效要求传统数据中心向一个能够支持更高密度冷却的环境转变。这意味着一些冷却负荷从传统的计算机房专用空调器(CRAC)设备转向辅助冷却系统,而这一系统能够节约 30% 的冷却成本。在 Emerson 的分析中,有 20 个机架按每机架 12 千瓦的密度进行高密度度辅助冷却,而其余 40 个机架按 3.2 千瓦密度由传统的室内冷却系统提供支持,从而导致整个数据中心的能耗费用 减少 6%

10. 监控和优化:冷却控制系统能够监视整个数据中心的状况,并协调各个设备的运行以防止冲突。在 Emerson 的分析中,可取得额外的 1% 节约, 这是因为采用了系统级监控的缘故。

为辅助其“能效逻辑”策略,Emerson 制定了一份 “白皮书”,并推出了一种 “能效计算器” ,使数据中心的专业人员能计算出其设备的能效,从而帮助他们确定一个性能和能耗的基准。该能效计算器还可以测量长时间的进度,优化最具生产力的做法,并将进度上报于管理层。

访问:艾默生网络能源
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