在數(shù)據(jù)中心電力需求快速增長的時代，數(shù)據(jù)中心運營商面臨著優(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。從最簡單且在許多情況下成本最低的措施開始，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)中心能源浪費的最簡單方法之一是通過在服務(wù)器機房采用熱通道/冷通道布局來提高氣流效率。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)器使用風扇向后端散熱，這種布置將熱量集中在服務(wù)器機房內(nèi)的"熱通道"中。

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

熱通道/冷通道布局對數(shù)據(jù)中心來說成本為零，因為它們不需要額外的設(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35%。

服務(wù)器整合

一般來說，服務(wù)器數(shù)量越少，能耗越低。即使服務(wù)器集合的總計算能力保持不變，這也是正確的：一臺容量是兩臺能力較弱服務(wù)器兩倍的強大服務(wù)器，其耗電量會少于這兩臺服務(wù)器單獨運行時的耗電量。

服務(wù)器整合可以幫助優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的電力消耗。通過將工作負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)器的同時支持相同總數(shù)的工作負載。

服務(wù)器整合成本很低，因為它不需要購買新硬件，盡管可能存在與遷移工作負載所需的員工時間相關(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)控和計量工具可以幫助數(shù)據(jù)中心運營商識別耗電量超過正常水平的服務(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)控可以提供對數(shù)據(jù)中心電力基礎(chǔ)設(shè)施可靠性的洞察，并幫助識別風險，例如接近過載的電路。

部署電力監(jiān)控和計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)控更準確和精細）的價格只是典型數(shù)據(jù)中心年度能源費用的一小部分。

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)實現(xiàn)效率是因為它可以直接在源頭針對熱量，而不必冷卻大的環(huán)境區(qū)域。

直接芯片冷卻的缺點是價格不便宜，每個服務(wù)器機架的成本約為5000美元起。也就是說，該系統(tǒng)可以通過減少能源費用在長期內(nèi)節(jié)省大量資金。

浸沒式冷卻

對于致力于將電力效率優(yōu)化推向極致的數(shù)據(jù)中心運營商來說，浸沒式冷卻是一個合理的選擇。浸沒式冷卻系統(tǒng)將服務(wù)器浸沒在非導(dǎo)電液體中，這是比直接芯片冷卻更有效的散熱方式。

然而，浸沒式冷卻也比直接芯片冷卻更昂貴。一項研究發(fā)現(xiàn)，安裝浸沒式冷卻的每機架成本約為26500美元。但同樣，長期的電力節(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)中心運營商提供了從快速見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始，允許組織實現(xiàn)即時能源節(jié)省，同時為更大規(guī)模的舉措建立動力。

成功的電源優(yōu)化關(guān)鍵在于采取與預(yù)算和運營要求相一致的分階段方法。從更簡單的策略開始建立基線改進，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式冷卻等更復(fù)雜的解決方案。通過結(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實現(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)可以更有效地針對特定區(qū)域散熱，而不必冷卻整個機房。這種布局無需額外設(shè)備或空間，卻能將能源效率提高多達35%。

Q2：服務(wù)器整合如何幫助節(jié)省電力？

A：服務(wù)器整合通過將工作負載從利用率不足的服務(wù)器遷移到其他服務(wù)器，實現(xiàn)用更少的服務(wù)器支持相同數(shù)量的工作負載。即使總計算能力相同，一臺強大服務(wù)器的耗電量也會少于多臺較弱服務(wù)器的總耗電量。

Q3：直接芯片冷卻和浸沒式冷卻哪個更好？

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