Co to jest PUE?

Firmy stoją dzisiaj przed wyzwaniami, które na pierwszy rzut oka mogą wydawać się sprzeczne. Jedną z takich współczesnych sprzeczności jest potrzeba dalszego rozwijania systemów informatycznych przy jednoczesnej konieczności ograniczania śladu węglowego. Jednak już dziś istnieją rozwiązania, które pozwalają na pogodzenie tych celów. Są to między innymi techniczne wskaźniki, które pomagają firmom rozwijać się w sposób zrównoważony, nie poświęcając przy tym działań podnoszących wydajność i produktywność infrastruktury IT. Najbardziej znanym z tych wskaźników jest współczynnik zużycia energii (ang. Power Usage Effectiveness, PUE), który mierzy efektywność energetyczną centrum przetwarzania danych.

Punkt wyjścia

Centra przetwarzania danych to miejsca, gdzie firmy umieszczają swój sprzęt informatyczny i telekomunikacyjny. W centrach przetwarzania danych umieszczona jest duża liczba serwerów, które zużywają ogromne ilości energii, powodując powstawanie znacznej ilości cieplnej. Aby uchronić zamkniętą przestrzeń centrum przetwarzania danych przed przegrzewaniem, kluczowe jest zapewnienie wydajnego systemu chłodzącego.

Dlaczego tak dużo serwerów jest zgromadzonych w jednym miejscu?

Zgromadzenie dużej liczby serwerów w jednym miejscu ostatecznie prowadzi do przegrzewania się pomieszczeń komputerowych.

Spore wyzwanie stanowi zapewnienie chłodzenia pomieszczeń… ale dlaczego właściwie serwery trzyma się w jednym miejscu? Wytłumaczenie jest całkiem proste: po prostu centra przetwarzania danych oferują rozwiązania i korzyści, które pozwalają na ograniczenie kosztów, pozwalając jednocześnie na dalszy rozwój infrastruktury IT.

• Firmy posiadają niekiedy setki urządzeń komputerowych potrzebujących energii elektrycznej, a nie zawsze dysponują odpowiednim źródłem zasilania we własnym zakresie, to znaczy takim, które gwarantuje ciągłość i niezawodność zasilania serwerów.

• Sprzęt IT jest przydatny tylko wówczas, gdy jest połączony z dużymi sieciami telekomunikacyjnymi za pomocą bardzo szybkiego łącza, a takie przeważnie doprowadzane są do centrów przetwarzania danych, a nie do siedzib firm.

• Co więcej, aby działać w sposób optymalny, urządzenia te muszą być umieszczone blisko siebie, co ma szczególne znaczenie, gdy serwer przechowujący dane musi na przykład połączyć się z serwerem obliczeniowym. Jeśli dystans pomiędzy dwoma urządzeniami jest zbyt duży, może to niekorzystnie wpłynąć na zdolność do przetwarzania danych. Właśnie dlatego nie zawsze możliwe jest rozproszenie sieci firmy poprzez umieszczenie sprzętu w odległych od siebie lokalizacjach.

• Wreszcie centra przetwarzania danych to przestrzenie zapewniające wysoki poziom bezpieczeństwa, ponieważ przechowywane są w nich poufne dane, które muszą być chronione w odpowiedni sposób. Patrząc na to z tej perspektywy, zawsze łatwiej będzie zapewnić bezpieczeństwo przestrzeni mniejszej niż większej.

Ponieważ centra danych to z natury miejsca, w których sprzęt komputerowy zgromadzony jest na niewielkiej przestrzeni, powstaje do rozwiązania kwestia rozproszenia energii cieplnej – jednak nie przekreśla to faktu, że obiekty te wciąż pozostają najlepszym rozwiązaniem dla hostingu danych.

Czym więc jest PUE?

Współczynnik PUE mierzy efektywność energetyczną centrum przetwarzania danych. Innymi słowy, pozwala oszacować wydajność energetyczną centrum przetwarzania danych i polega na obliczeniu stosunku całości zużytej energii do ilości energii wykorzystywanej na potrzeby chłodzenia sprzętu IT.

Na różnice we współczynniku PUE pomiędzy poszczególnymi centrami danych wpływać będzie to, jak zostały zaprojektowane oraz stopień zajęcia dostępnej przestrzeni przez serwery; ponadto znaczenie mają tutaj także inne kryteria, jak choćby temperatura środowiska zewnętrznego.

Zważywszy na to, jak wiele energii cieplnej emituje centrum danych, nietrudno zauważyć, że na współczynnik PUE takiego obiektu w znacznym stopniu wpływa zużycie energii wykorzystywanej do chłodzenia pomieszczeń komputerowych. Wpływa na niego także, choć w mniejszym stopniu, źródło zasilania, oświetlenie, nadzór i ochrona.

PUE w liczbach

Trudno jest sobie wyobrazić, jaka dużo energii potrzeba do chłodzenia infrastruktury IT. Przykładowo, pomieszczenie komputerowe o powierzchni 1 000 m2 może zużywać nawet 2 MW.

Obecnie współczynnik PUE dla przeciętnego centrum danych kształtuje się na poziomie 1,7, co oznacza, że na chłodzenie, jak i na wszystko inne, zużywane jest 1,4 MW. Chociaż współczynnik PUE dla centrów danych generalnie jest coraz niższy, ilość energii zużywana na potrzeby chłodzenia wciąż jest znaczna i pozostaje istotnym czynnikiem wpływającym na poziom cyfrowego zanieczyszczenia.

Aby sprostać temu wyzwaniu, DATA4 przykłada szczególną wagę do ograniczania swojego wpływu na środowisko. Każde nowe centrum danych projektowane jest w taki sposób, aby było zoptymalizowane pod kątem możliwego do osiągnięcia współczynnika PUE, który nie będzie przekraczał 1,22. Naszym celem jest zmniejszenie całkowitego zużycia energii zarządzanych przez nas obiektów o prawie 1 MW, co pozwoli nam oferować klientom niezwykle konkurencyjne rozwiązanie o wysokim poziomie efektywności energetycznej.

Jak zmniejszyć PUE?

Zmniejszanie współczynnika PUE to spore wyzwanie, obejmujące zarówno zmniejszenie kosztów, jak i śladu środowiskowego firm. Istnieje szereg rozwiązań pozwalających zmniejszyć PUE, z których każde jest skuteczne i możliwe do zrealizowania w mniejszym lub większym stopniu:

• umożliwienie działania serwerowni w wyższej temperaturze (dzisiejsze serwery to umożliwiają);

• zmniejszanie zagęszczenia urządzeń na metr kwadratowy, co pociąga za sobą odpowiednio mniejsze zużycie energii: to rozwiązanie pomaga rozproszyć energię cieplną, ale nie jest zbieżne z aktualną praktyką, która polega na stałym zagęszczaniu sprzętu;

• zwiększenie przepływu chłodnego powietrza w pomieszczeniach komputerowych: można to osiągnąć na przykład poprzez wprowadzenie rozwiązań polegających na ograniczaniu recyrkulacji powietrza;

• optymalizacja wytwarzania chłodnego powietrza: istnieje kilka sposobów, aby to osiągnąć, a jednym z nich jest wykorzystanie powietrza pobranego z zewnątrz w połączeniu z wymiennikami ciepła – rozwiązanie to polega na schładzaniu pozostającego w obiegu powietrza dzięki niższej temperaturze środowiska zewnętrznego;

• lokalizowanie centrów danych w Arktyce lub pod wodą: choć rozwiązanie to pozornie wydaje się wysoce efektywne, nietrudno wyobrazić sobie wady tego rodzaju instalacji.

DATA4 specjalizuje się w dostarczaniu rozwiązań, które pomagają mierzyć się z tymi wyzwaniami, a do zarządzania infrastrukturą zasilającą i chłodzącą wykorzystuje najnowsze technologie oparte na sztucznej inteligencji. Naszym krótkoterminowym celem jest obniżenie współczynnika PUE do poziomu 1,22, i dalsze jego obniżanie w przyszłości.