在數(shù)據(jù)中心電力需求快速增長(zhǎng)的時(shí)代，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商面臨著優(yōu)化能源使用的巨大壓力。

好消息是，許多有效的電源優(yōu)化策略可以幫助更高效地消耗能源。壞消息是，面對(duì)如此多的可行選擇，根據(jù)特定數(shù)據(jù)中心的IT需求和預(yù)算來(lái)確定最佳電源優(yōu)化技術(shù)可能很困難。

為了提供指導(dǎo)，這里介紹了優(yōu)化數(shù)據(jù)中心電力使用的五種方法。從最簡(jiǎn)單且在許多情況下成本最低的措施開(kāi)始，然后轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的策略，雖然這些策略可能產(chǎn)生更大的影響，但成本也往往更高。

熱通道和冷通道

減少數(shù)據(jù)中心能源浪費(fèi)的最簡(jiǎn)單方法之一是通過(guò)在服務(wù)器機(jī)房采用熱通道/冷通道布局來(lái)提高氣流效率。這種策略涉及將服務(wù)器背靠背放置。由于大多數(shù)服務(wù)器使用風(fēng)扇向后端散熱，這種布置將熱量集中在服務(wù)器機(jī)房?jī)?nèi)的"熱通道"中。

從那里，可以比冷卻系統(tǒng)必須針對(duì)整個(gè)機(jī)房而不是專注于熱通道更有效地散熱。

熱通道/冷通道布局對(duì)數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)成本為零，因?yàn)樗鼈儾恍枰~外的設(shè)備或消耗更多空間。盡管如此，它們可以將能源效率提高多達(dá)35%。

服務(wù)器整合

一般來(lái)說(shuō)，服務(wù)器數(shù)量越少，能耗越低。即使服務(wù)器集合的總計(jì)算能力保持不變，這也是正確的：一臺(tái)容量是兩臺(tái)能力較弱服務(wù)器兩倍的強(qiáng)大服務(wù)器，其耗電量會(huì)少于這兩臺(tái)服務(wù)器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的耗電量。

服務(wù)器整合可以幫助優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的電力消耗。通過(guò)將工作負(fù)載從利用率不足的服務(wù)器遷移到其他服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心可以在托管更少服務(wù)器的同時(shí)支持相同總數(shù)的工作負(fù)載。

服務(wù)器整合成本很低，因?yàn)樗恍枰?gòu)買(mǎi)新硬件，盡管可能存在與遷移工作負(fù)載所需的員工時(shí)間相關(guān)的成本。企業(yè)只需更有效地利用他們已經(jīng)擁有的服務(wù)器。實(shí)際上，整合服務(wù)器甚至可能產(chǎn)生收入，如果它允許組織轉(zhuǎn)售不再需要的服務(wù)器。

監(jiān)控電力使用

對(duì)數(shù)據(jù)中心電力使用情況了解得越多，就越容易優(yōu)化電力效率。

為此，電力監(jiān)控和計(jì)量工具可以幫助數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商識(shí)別耗電量超過(guò)正常水平的服務(wù)器，然后采取措施提高這些服務(wù)器的效率。作為額外的好處，電力監(jiān)控可以提供對(duì)數(shù)據(jù)中心電力基礎(chǔ)設(shè)施可靠性的洞察，并幫助識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，例如接近過(guò)載的電路。

部署電力監(jiān)控和計(jì)量解決方案需要成本，但成本并不特別高。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理工具通常包括使用軟件跟蹤電力使用的電力監(jiān)控功能，硬件設(shè)備（比基于軟件的監(jiān)控更準(zhǔn)確和精細(xì)）的價(jià)格只是典型數(shù)據(jù)中心年度能源費(fèi)用的一小部分。

直接芯片冷卻

冷卻系統(tǒng)通常是數(shù)據(jù)中心中最耗能的組件之一。這就是為什么投資更高效的冷卻技術(shù)，如直接芯片冷卻，可以幫助優(yōu)化電力使用。

直接芯片冷卻涉及將冷卻劑與產(chǎn)生最多熱量的IT設(shè)備部件直接接觸。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效率是因?yàn)樗梢灾苯釉谠搭^針對(duì)熱量，而不必冷卻大的環(huán)境區(qū)域。

直接芯片冷卻的缺點(diǎn)是價(jià)格不便宜，每個(gè)服務(wù)器機(jī)架的成本約為5000美元起。也就是說(shuō)，該系統(tǒng)可以通過(guò)減少能源費(fèi)用在長(zhǎng)期內(nèi)節(jié)省大量資金。

浸沒(méi)式冷卻

對(duì)于致力于將電力效率優(yōu)化推向極致的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，浸沒(méi)式冷卻是一個(gè)合理的選擇。浸沒(méi)式冷卻系統(tǒng)將服務(wù)器浸沒(méi)在非導(dǎo)電液體中，這是比直接芯片冷卻更有效的散熱方式。

然而，浸沒(méi)式冷卻也比直接芯片冷卻更昂貴。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，安裝浸沒(méi)式冷卻的每機(jī)架成本約為26500美元。但同樣，長(zhǎng)期的電力節(jié)省可以證明初始投資的合理性。

讓電源優(yōu)化為您的數(shù)據(jù)中心發(fā)揮作用

上述電源優(yōu)化策略為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商提供了從快速見(jiàn)效到變革性投資的清晰路線圖。從熱通道/冷通道配置和服務(wù)器整合等零成本解決方案開(kāi)始，允許組織實(shí)現(xiàn)即時(shí)能源節(jié)省，同時(shí)為更大規(guī)模的舉措建立動(dòng)力。

成功的電源優(yōu)化關(guān)鍵在于采取與預(yù)算和運(yùn)營(yíng)要求相一致的分階段方法。從更簡(jiǎn)單的策略開(kāi)始建立基線改進(jìn)，然后隨著能源節(jié)省證明成本合理性，逐步投資于直接芯片或浸沒(méi)式冷卻等更復(fù)雜的解決方案。通過(guò)結(jié)合多種電源優(yōu)化技術(shù)，數(shù)據(jù)中心可以在保持峰值性能和可靠性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能耗的大幅降低。

Q&A

Q1：熱通道和冷通道布局是什么？效果如何？

A：熱通道/冷通道布局是將服務(wù)器背靠背放置的策略，將熱量集中在"熱通道"中，使冷卻系統(tǒng)可以更有效地針對(duì)特定區(qū)域散熱，而不必冷卻整個(gè)機(jī)房。這種布局無(wú)需額外設(shè)備或空間，卻能將能源效率提高多達(dá)35%。

Q2：服務(wù)器整合如何幫助節(jié)省電力？

A：服務(wù)器整合通過(guò)將工作負(fù)載從利用率不足的服務(wù)器遷移到其他服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)用更少的服務(wù)器支持相同數(shù)量的工作負(fù)載。即使總計(jì)算能力相同，一臺(tái)強(qiáng)大服務(wù)器的耗電量也會(huì)少于多臺(tái)較弱服務(wù)器的總耗電量。

Q3：直接芯片冷卻和浸沒(méi)式冷卻哪個(gè)更好？

A：浸沒(méi)式冷卻比直接芯片冷卻更高效，將服務(wù)器浸沒(méi)在非導(dǎo)電液體中散熱效果更佳。但成本也更高，浸沒(méi)式冷卻每機(jī)架約26500美元，而直接芯片冷卻約5000美元起。選擇哪種取決于預(yù)算和長(zhǎng)期節(jié)能目標(biāo)。