數(shù)據(jù)中心的概念本來是舶來詞匯，直到2005年以后，隨著互聯(lián)網(wǎng)公司的興起，才大量運用于社會各行各業(yè)，特別是互聯(lián)網(wǎng)IT行業(yè)。各種企業(yè)自建數(shù)據(jù)中心（EDC），互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）逐漸開始出現(xiàn)，并在2010年達到了一個小高潮。

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數(shù)據(jù)中心也由此正式變成了一種互聯(lián)網(wǎng)基礎設施。

全球最大IDC——Equinix的新數(shù)據(jù)中心：AM4

我國數(shù)據(jù)中心歷經(jīng)15年的飛速發(fā)展，但目前尚未建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心能效指標體系，也缺乏相應的評估標準，使得各數(shù)據(jù)中心公布的能效數(shù)據(jù)往往不能準確反映真實能耗水平。

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不同的數(shù)據(jù)中心的能效結(jié)果間缺乏可比性，給業(yè)界帶來諸多不便，不利于節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。

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今天，我們將根據(jù)國際相關組織的研究成果，并結(jié)合我國數(shù)據(jù)中心實際發(fā)展情況，分享四個能效指標評價指南：電能利用效率（PUE）、局部PUE、制冷/供電負載系數(shù)和可再生能源利用率，以及指標的具體測量方法。

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數(shù)據(jù)中心能耗組成

眾所周知，數(shù)據(jù)中心的電能消耗主要由IT設備、制冷設備、供配電系統(tǒng)和照明等其他消耗電能的數(shù)據(jù)中心設備組成。

制冷設備：是指為了保證IT設備運行所需溫濕度環(huán)境而建立的配套設施，主要是精密空調(diào)系統(tǒng)。

IT設備：包括計算、存儲、網(wǎng)絡和IT支撐等不同類型的設備，主要是服務器、交換機、路由器和監(jiān)控設備等。

供配電系統(tǒng)：是指提供滿足設備使用的電壓和電流，并保證供電的安全性和可靠性，主要是指UPS、配電柜、電池等。

其他：照明設備、安防設備、消防設備、傳感器設備以及KVM管理系統(tǒng)等。

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以上這些都是數(shù)據(jù)中心能耗組成的重要部分，也是下面四個能效指標評價指南里的重要依據(jù)。

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數(shù)據(jù)中心能效指標評價

這四個能效指標是綜合考慮數(shù)據(jù)中心能效指標的可測量性、可比較性和可優(yōu)化性，得出作為數(shù)據(jù)中心能效測評的基本指標。

第一個指標：PUE

（Power Usage Effectiveness）

PUE是國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心普遍接受和采用的一種衡量數(shù)據(jù)中心基礎設施能效的指標，其計算公式為：

PUE=數(shù)據(jù)中心總耗電 ÷ IT設備耗電

（PUE計算示意圖）

數(shù)據(jù)中心總耗電：是指維持數(shù)據(jù)中心正常運行的所有耗電，包括IT設備、制冷設備、供配電系統(tǒng)和其他設施的耗電的總和。

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在數(shù)據(jù)中心中，只有IT設備的耗電被認為是“有意義”的電能。

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PUE的實際含義，是計算在提供給數(shù)據(jù)中心的總電能中，有多少電能是真正應用到IT設備上。根據(jù)定義，PUE值的取值范圍為1.0~∞。數(shù)據(jù)中心機房的PUE值越大，則表示制冷和供電等配套基礎設施所消耗的電能越大。

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PUE定義簡單、易于操作，只需分別測量出數(shù)據(jù)中心總消耗電能和IT設備耗電，就能計算出數(shù)據(jù)中心的PUE值。

第二個指標：pPUE

（PartialPUE）

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局部電能利用效率是數(shù)據(jù)中心PUE概念的衍生，用于對數(shù)據(jù)中心的局部區(qū)域或設備的能效進行評估和分析。

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在采用pPUE指標進行數(shù)據(jù)中心能效評測時，首先要根據(jù)需要從數(shù)據(jù)中心中劃分出不同的分區(qū)（用Zone表示）。

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例如，一個多層數(shù)據(jù)中心建筑中的一個機房，或者一個集裝箱數(shù)據(jù)中心的集裝箱模塊都可以作為一個Zone。

（局部PUE計算示意圖）

如上圖所示，把數(shù)據(jù)中心分為Zone1和Zone2兩個分區(qū)，其中N表示非IT設備耗電，I表示IT設備耗電。

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Zone0數(shù)據(jù)中心的PUE計算公式為：

PUE=（N0+N1+N2+I1+I2）÷ （I1+I2）

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Zone1和Zone2數(shù)據(jù)中心的PUE計算公式為：

pPUE1=（N1+ I1）÷ I1

pPUE2=（N2+ I2）÷ I2

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局部PUE用于反映數(shù)據(jù)中心的部分設備或區(qū)域的能效情況，其數(shù)值可能大于或小于整體PUE。要提高整個數(shù)據(jù)中心的能源效率，一般首先要從提升局部PUE值較大的部分設備或區(qū)域的能效開始。

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pPUE適用于基于集裝箱、模塊化數(shù)據(jù)中心或者由多個建筑和機房構成的較大型數(shù)據(jù)中心的局部能效評估。

第三個指標：CLF和PLF

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CLF是Cooling Load Factor的簡稱，譯為制冷負載系數(shù)，定義是為數(shù)據(jù)中心制冷設備耗電與IT設備耗電的比值，即：

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CLF=制冷設備耗電 ÷ IT設備耗電

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PLF是Power Load Factor的簡稱，譯為供電負載系數(shù)，定義是為數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)耗電與IT設備耗電的比值，即：

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PLF=供配電系統(tǒng)耗電 ÷ IT設備耗電

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CLF和PLF可以看作是PUE的補充和深化，通過分別計算這兩個指標，可以進一步深入分析制冷系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的能源效率。

（CLF和PLF計算示意圖）

第四個指標：RER

Renewable Energy Ratio

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RER是可再生能源利用率，用于衡量數(shù)據(jù)中心利用可再生能源的情況，以促進可再生、無碳排放或極少排放的能源利用。RER的計算公式為：

RER=可再生能源供電 ÷ 數(shù)據(jù)中心總耗電

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一般情況下可再生能源是指在自然界中可以循環(huán)再生的能源，主要包括太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、地熱能和海洋能等。

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可再生能源是指對環(huán)境無害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。

（RER計算示意圖）

除了上面講述的這四大指標，數(shù)據(jù)中心還有其他可參考的能效指標，如TGG組織提出的CUE（碳利用效率）和CEF（碳排放因子）指標，但是考慮到我國的實際國情，這些標準在我國的應用尚需時日。

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數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為“能耗巨獸”，關于環(huán)保，我們刻不容緩。

隨著5G、云計算等新興技術發(fā)展和應用，用戶需求海量增長，我國數(shù)據(jù)中心的數(shù)量隨之急速攀升，相應的用電量也在急劇增加，已對電力供應提出新的挑戰(zhàn)。無論何時何地都需引起各行各業(yè)的高度重視，才能走的更久遠。

資料來源：《“云計算發(fā)展與政策論壇”技術報告》

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据中心能效指标有哪些？怎么计算？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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