可持續(xù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的節(jié)能設(shè)計策略

2023-11-17  瀏覽量:1305


 在當(dāng)今的數(shù)字時代,數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為支持各行業(yè)企業(yè)發(fā)展的高性能引擎。過去十年,數(shù)據(jù)中心增長迅速,其占地面積超過800萬平方英尺。預(yù)計未來十年將需要近5吉瓦的能源,這將導(dǎo)致全球能源資源的大量使用,并產(chǎn)生大量的溫室氣體。

  

  目前,數(shù)據(jù)中心行業(yè)占全球能源消耗的近1%。在能源危機(jī)、持續(xù)的氣候變化和全球變暖,以及可能的可持續(xù)性監(jiān)管合規(guī)要求的背景下,組織必須討論和實(shí)施當(dāng)前數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的節(jié)能和可持續(xù)的解決方案和替代方案,并努力創(chuàng)建一個更綠色的未來。

  

  節(jié)能的IT硬件和物理基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計

  

  IT硬件能耗是節(jié)能設(shè)計的重中之重,因為其對物理基礎(chǔ)設(shè)施的能耗具有級聯(lián)效應(yīng)。IT能源消耗很大程度上取決于利用率水平。虛擬化旨在通過允許多個虛擬服務(wù)器在單個硬件上運(yùn)行,從而在同一硬件上運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用,從而解決IT硬件利用率不足的問題。其還有助于減少數(shù)據(jù)傳輸、復(fù)制和重復(fù)處理所花費(fèi)的時間和精力。還可以在單個物理服務(wù)器上處理大量數(shù)據(jù),不僅優(yōu)化IT硬件的能耗,還可以降低電力和冷卻的容量和能源需求,減少電子垃圾和物理空間。另一種提高IT硬件能源效率的設(shè)計實(shí)踐是通過分層存儲優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲,通過適當(dāng)?shù)母轮芷谡鲜褂眯乱淮?wù)器的IT硬件,啟用電源管理功能,指定IT硬件的高效電源模塊,推廣使用直流服務(wù)器。

  

  為IT設(shè)備的電氣和熱負(fù)荷調(diào)整數(shù)據(jù)中心的規(guī)模需要仔細(xì)規(guī)劃。在構(gòu)建數(shù)據(jù)中心時,采用模塊化設(shè)計,可以根據(jù)需求靈活擴(kuò)展。這種可擴(kuò)展性確保僅在需要時分配資源,從而防止過度配置和能源浪費(fèi)。隨著需求的增長,可以逐步添加新模塊,從而避免需要為不必要的空間或設(shè)備供電和冷卻。

  

  液體冷卻等替代方法通過利用環(huán)境自然冷卻來提供更可持續(xù)的節(jié)能冷卻系統(tǒng),減少甚至有時消除電動壓縮機(jī)的使用。然而,目前大多數(shù)數(shù)據(jù)中心都使用風(fēng)冷服務(wù)器。優(yōu)化空氣溫度和濕度控制的供應(yīng),使用氣流協(xié)議進(jìn)行空氣管理,使用熱/冷通道氣流遏制來優(yōu)化氣流,使用帶變速風(fēng)扇(EC風(fēng)扇)的計算空調(diào),安裝變速風(fēng)扇高速冷卻器和泵以及優(yōu)化冷凍水溫度是降低能耗的一些節(jié)能冷卻策略。

  

  在升級和維護(hù)數(shù)據(jù)中心時,運(yùn)營商可以選擇在更新、更節(jié)能的型號出現(xiàn)時立即升級設(shè)備,或者選擇可使用更長時間,且在使用壽命結(jié)束時可以更有效回收的型號。

  

  通過清潔能源替代品減少碳排放

  

  集成可再生能源替代方案是提高數(shù)據(jù)中心可持續(xù)性的重要組成部分。太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎退Πl(fā)電是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商在全球投資的主要可再生能源。

  

  目前,這些可再生能源由于其間歇性,確實(shí)給數(shù)據(jù)中心的可用性帶來了挑戰(zhàn),因為通過這些能源產(chǎn)生的能量可能會隨著時間、天氣和季節(jié)的變化而變化。隨著時間的推移,可再生能源技術(shù)的不斷創(chuàng)新將解決這些挑戰(zhàn)。與此同時,核能也可以作為數(shù)據(jù)中心的一種有效的清潔能源替代品,因為其是一種碳足跡最小的可靠能源。

  

  使用可再生能源時,電網(wǎng)電力的有限可用性也可以通過建設(shè)分布式模塊化數(shù)據(jù)中心來解決,這種數(shù)據(jù)中心可以以更靈活、更高效的方式利用可再生能源。

  

  通過軟件解決方案提高工作流程效率和數(shù)據(jù)中心運(yùn)營

  

  降低數(shù)據(jù)中心能耗的一種方法是優(yōu)化工作流程、任務(wù)管理和效率。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)系統(tǒng)可以提供有關(guān)能耗、溫度、設(shè)備性能等的實(shí)時見解。通過這一點(diǎn),運(yùn)營商將能夠識別效率低下的地方,優(yōu)化設(shè)備布局,并更有效地規(guī)劃產(chǎn)能擴(kuò)張。在DCIM中使用人工智能將通過預(yù)測分析提高冷卻效率、降低維護(hù)成本并延長使用壽命、改善數(shù)據(jù)中心環(huán)境并幫助數(shù)據(jù)中心運(yùn)營人員。

  

  為了提高數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性,電力使用效率(PUE)已成為評估數(shù)據(jù)中心能源效率的廣泛認(rèn)可的指標(biāo)。定期監(jiān)控PUE,并對其進(jìn)行基準(zhǔn)測試,可以幫助數(shù)據(jù)中心確定需要改進(jìn)的領(lǐng)域,并隨著時間的推移跟蹤其在提高能源效率方面的進(jìn)展。DCIM使用PUE數(shù)據(jù),使運(yùn)營商能夠識別未充分利用的設(shè)備,跟蹤能源趨勢,優(yōu)化資源分配和容量管理,在熱運(yùn)行容差范圍內(nèi)從微觀層面改善IT設(shè)備的環(huán)境條件。此外,PDU可以配置功率上限機(jī)制,限制服務(wù)器的最大功耗,并通過負(fù)載平衡、遷移和節(jié)流優(yōu)化以最高效工作負(fù)載運(yùn)行的IT硬件的能源需求。

  

  加強(qiáng)對可持續(xù)性、碳減排、氣候變化以及電網(wǎng)電力有限導(dǎo)致的能源成本增加的監(jiān)管,將要求未來對能源和可持續(xù)指標(biāo)提出更嚴(yán)格、更透明的報告要求。

  

  邁向可持續(xù)的技術(shù)驅(qū)動的未來

  

  隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)的不斷擴(kuò)張,其能源需求也相應(yīng)增加,對節(jié)能設(shè)計的需求將變得更加迫切。通過有效的資源分配、可再生能源的采用以及高效的軟件和硬件解決方案的實(shí)施,數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商可以為更加可持續(xù)的數(shù)字未來鋪平道路。數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)儲存及運(yùn)算的重要樞紐,除了提升PUE、降低碳排放之外,安全性始終是最重要的,作為ups電源行業(yè)領(lǐng)軍者,金武士ups電源廠家始終著力于ups電源及儲能方面的技術(shù)研發(fā)和制造,始終秉持確保數(shù)據(jù)中心安全平穩(wěn)運(yùn)營的宗旨,為能打造一個和諧、安全的數(shù)字時代而貢獻(xiàn)力量。


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