如何计算PUE？

电源使用效率 (PUE)是衡量数据中心能效的最常用指标。它由 The Green Grid 于 2007 年开发，由于人们越来越关注数据中心的可持续性以及能够用一个易于理解的数字来表示整体效率，此后一直广受欢迎。

PUE 的公式是什么？

PUE 是驱动和冷却数据中心所需的功率与数据中心 IT 设备的功率消耗之比。

用公式表示，PUE 是这样计算的：PUE = 总设施能源 / IT 设备能源

PUE 有什么用？

PUE 表示 IT 设备使用了设施总能耗的多少，以比率表示。PUE 越接近 1.0，数据中心的效率就越高。PUE 为 1.0 将是一个非常高效的数据中心，其中所有进入建筑物的电力都会输送到 IT 设备，而不会用于负载以冷却或照亮房间，并且不会在传输到 IT 设备时丢失。

通过了解数据中心的 PUE，您可以轻松了解它的能效并随时间监控进展情况。您可以及时发现不同时间点的效率变化，例如高峰负荷或按季节变化。有了这些信息，就可以更轻松地设定目标、比较不同站点的效率并做出更明智的决策来提高能源效率。

什么是良好的 PUE 比率？

虽然 PUE 为 1.0 表示数据中心的效率为 100%，但对大多数人来说这并不是一个现实的目标。然而，世界上一些最环保的数据中心正在接近。根据 Uptime Institute 的数据，平均 PUE 为 1.58。如果您高于该水平，您的目标应该是低于该水平。

每个数据中心的目标 PUE 都不同，因为它们的位置、气候、技术和设备各不相同。采用最先进的 IT 设备和冷却技术的新建筑应以 1.2 到 1.4 之间的 PUE 为目标。现有数据中心的足迹应尽量保持在 1.5 以下。

如何计算 PUE？

现在您知道了 PUE 的公式、含义以及对 PUE 应该是多少的粗略估计。然而，与许多数据中心专业人士一样，您可能想知道：“我如何才能知道我的 PUE 到底是多少？”

以下是了解要测量的内容以及如何计算 PUE 的分步最佳实践。

1. 制定数据收集计划。要衡量您的能源效率计划的影响，您需要计算每个位置的 PUE 随时间变化的趋势。您的效率举措的强度将决定您测量 PUE 的频率。对于基本程序，每周或每月测量就足够了。对于中级程序，最好每天进行测量。对于高级程序，需要使用数据中心能源管理软件进行连续和自动的 PUE 计算。
2. 计算您的总设施能源。设施总功率通常使用公用事业仪表确定。如果每月测量一次就足够了，您可以每月等待水电费账单。然而，更积极的效率举措需要更频繁的数据收集。您可以在公用事业仪表上安装影子仪表以跟踪更精细的测量值，或使用数据中心管理软件自动收集它。
3. 计算您的 IT 设备能耗。IT 设备能源可以通过汇总智能机架 PDU、落地式 PDU、RPP 或 UPS 的功率读数来手动计算，具体取决于您的哪些设备装有仪表。如果您手动执行此操作，则需要通过比较每个设备的输入和输出值来计算电损耗。与上述步骤一样，通过网络自动收集这些数据并将其输入能源管理或电力监控解决方案要容易得多。
4. 计算您的 PUE。对于手动计算，只需将设施总能耗除以您决定的频率下的 IT 设备能耗，即为 PUE。数据中心基础设施管理 (DCIM)软件可以实时自动执行这些计算，因此您可以更多地关注能效工作，而不是手动进行 PUE 计算。
5. 有一个目标。至此，您知道如何计算 PUE 并对其进行趋势分析以了解您的效率计划的影响。最好为您的每个位置设置一个激进但现实的目标 PUE，并实施正确的策略和工具来帮助您实现目标。

如何改善 PUE？

您可以采取的提高数据中心能源效率和降低 PUE 的步骤包括：

• 使用仪表和传感器测量您的数据中心。电源和环境传感器可为您提供有关数据中心内发生情况的关键数据。功率计可以输入您的管理软件以简化 PUE 计算，环境传感器有助于确保您的设备在建议的范围内运行。
• 设置仪表和传感器数据的阈值和警报。现代数据中心管理工具收集、存储、报告这些数据并发出警报，这样您就可以第一个知道潜在问题，从而可以修复它们并保持高水平的效率。
• 安全地升高温度。过冷会浪费能源和金钱。通过监控您的环境，您可以知道设备过冷的确切位置和程度。然后，您可以提高温度设定点，直到在不超过制造商或行业指南（例如 ASHRAE）的情况下最大限度地提高效率。
• 实施热/冷通道遏制。避免将冷送风与热排风混合，这样您的冷却系统就不会浪费能源冷却已经很冷的空气。遏制策略将显着降低您的能源消耗，增加冷却能力，并允许 IT 设备使用更多的电力容量。
• 合并和/或虚拟化设备。减少数据中心物理资产的数量还可以减少所需的空间、电力和冷却能力。在一般的数据中心，高达 30% 的服务器是幽灵服务器，它们在浪费能源而不执行任何有用的功能。通过找到并消除它们，您可以更轻松地整合您的数据中心或虚拟化剩余的服务器。
• 向客户收取他们使用的能源费用。通过向您的内部或外部客户收取其设备消耗的能源费用，推动形成能源意识和问责制文化。随着客户越来越关注能效，因为它会影响他们的底线，您的 PUE 将会提高。
• 考虑创新的冷却技术。液体冷却和浸没冷却等高效冷却高密度机架的方法越来越受欢迎。研究您的选择，看看其中之一是否适合您的数据中心。

PUE 有缺点吗？

由于其简单性和普遍适用性，PUE 是整体能源效率的重要指标。然而，这样一个简单的指标也有消极的一面。

首先，PUE 没有考虑冗余。虽然数据中心经理正在提高其数据中心的弹性以抵御气候变化和极端天气，但他们必须部署更多耗电设备，从而推高 PUE。

其次，仅关注 PUE 会导致不可持续的用水。为了显着降低 PUE，组织可以部署节水器或蒸发冷却和冷却器。代价是用水量会增加，如果数据中心位于水资源变得稀缺的地区，这可能会比传统冷却方法的能源消耗造成更大的危害。

最后，PUE 的改进可能会产生误导。根据Uptime Institute 的说法，“提高 IT 设备利用效率对能源消耗的影响明显高于提高设施运营效率，以电力使用效率 (PUE) 衡量。”

虽然衡量和改进 PUE 很重要，但它并不能描绘数据中心效率的全貌。至关重要的是，您要始终专注于提高效率的目标，而不是针对某个指标进行优化。

我应该跟踪哪些其他指标来衡量效率？

PUE 只是众多数据中心可持续性指标之一。通过跟踪不同的指标，您将从许多不同的角度了解您的效率水平，并发现推动更环保的数据中心运营的新方法。

您应该考虑跟踪的指标包括：

• Air Economizer Utilization Factor：外部空气用于自然冷却的频率
• 气流效率：空气从供应流向回流的效率如何
• 符合 ASHRAE 标准的机柜：在理想环境条件方面取得了多大进展
• 碳使用效率：数据中心的整体可持续性是什么
• 二氧化碳减排量：由于数据中心能效工作，避免了多少二氧化碳排放
• 每个机柜的 Delta-T：冷却设备的气流效率如何
• 绿色能源系数：现场产生了多少可再生能源
• 节水器利用率：使用间接水冷的频率
• 用水效率：数据中心的用水效率如何

汇集一切

计算 PUE 是所有数据中心都应该做的事情，但对于大多数组织来说，手动计算 PUE 是浪费时间。借助现代 DCIM 软件，PUE 计算会实时自动完成，因此您可以将时间花在提高 PUE 的更高效项目上，并能够轻松监控这些能效举措的影响。