====== Текущие тенденции энергопотребления в ЦОД ======

Энергопотребление центров обработки данных определяется суммарной нагрузкой ИТ-оборудования и энергозатратами на поддержание допустимых условий эксплуатации. Основную долю составляет тепловая нагрузка от серверов, требующая охлаждения для предотвращения перегрева, конденсации и отказов.

<WRAP info>
Агрегированное исследование LBNL показывает, что серверы обеспечивают порядка 1,8 % общего потребления электроэнергии в США (70 млрд кВт·ч). В условиях РФ сопоставимая доля характерна для регионов с высокой концентрацией ЦОД.
</WRAP>

===== Структура энергопотребления =====

Для оценки энергоэффективности используется показатель PUE, определяющий отношение полной мощности объекта к потреблению ИТ-нагрузки.

<WRAP center>
$$ \eta_{DC} = \frac{P_{IT}}{P_{DC}} $$
</WRAP>

где:
- \(P_{IT}\) — мощность, потребляемая ИТ-оборудованием;
- \(P_{DC}\) — суммарная мощность ЦОД.

Оптимизация компоновки стоек и улучшение теплообмена позволяют снижать PUE вплоть до 1,3–1,1 (в отдельных проектах за рубежом фиксируются значения ≈1,1; в РФ типичные значения 1,3–1,5).

===== Минимально необходимые параметры для оценки энергоэффективности =====

^ Параметр ^ Обозначение ^ Комментарий ^
| Равномерность температуры воздуха на входе в стойки | IH | Контроль горизонтальной (HH) и вертикальной (VH) однородности |
| Целевой расход воздуха | TF | Обеспечение требуемого перетока для удаления тепла |
| Температура в подпольном/надпотолочном пространстве | PT | Оценка качества распределения охлаждённого воздуха |
| Загрузка климатических установок | UT | Анализ эффективности ACU и распределения нагрузки |
| Расходы воздуха ACU | FL | Проверка соответствия расчётным значениям |

<WRAP important>
Отклонения IH, PT и FL напрямую приводят к росту энергопотребления за счёт повышения уставок ACU, перерасхода воздухообмена и появления горячих зон.
</WRAP>

===== Основные контуры энергопотребления в ЦОД ======

Мощность объекта распределяется по функциональным путям:

* **ИТ-контур**:
  * питание серверов через ИБП;
  * внутренние потери в ИБП и PDU;
  * выделение полного тепла в машинный зал.

* **Контур холодоснабжения**:
  * вентиляторы ACU;
  * увлажнение;
  * насосы чиллеров (ACU → чиллер);
  * насосы на контуре чиллер → градирня;
  * компрессорная мощность чиллера.

* **Поддерживающие нагрузки**:
  * освещение;
  * хозяйственные системы;
  * офисное и вспомогательное оборудование.

<WRAP info>
В большинстве ЦОД охлаждение занимает 30–45 % потребляемой энергии. В холодных регионах РФ доля может снижаться до 20–25 % за счёт свободного охлаждения.
</WRAP>

===== Текущие тенденции энергопотребления ======

Современные тренды показывают:

* Рост доли серверной нагрузки за счёт высокоплотных стоек (до 20–30 кВт, в проектах с GPU — до 40–80 кВт).
* Повышение чувствительности инфраструктуры к равномерности воздушных потоков и температурной стратификации.
* Акцент на мониторинг пространственно-временной динамики параметров (сенсорные сети, 3D-тепловые карты).
* Переход от статического управления охлаждением к динамическим алгоритмам и оптимизации под реальные тепловыделения.
* Использование унифицированных метрик (IH, TF, UT) для оценки потенциала повышения энергоэффективности.

<WRAP important>
Без мониторинга IH, UT и FL невозможно корректно оценить потенциал энергоэффективности: PUE может быть «хорошим», но при этом работать за счёт перегруза отдельных ACU или локальных горячих зон, что снижает надёжность.
</WRAP>

===== Ключевые идеи ======
<WRAP tip>
  * Энергопрофиль ЦОД определяется ИТ-нагрузкой и затратами на охлаждение.
  * Текущие тенденции — рост плотности стоек и повышение доли охлаждения в структуре потребления.
  * Для объективной оценки требуются параметры IH, TF, PT, UT и FL.
  * Наиболее значимые резервы энергосбережения — в оптимизации воздушного распределения и загрузки ACU.
  * Пространственно-временной мониторинг обеспечивает базу для точных решений по энергоэффективности.
  * В климате РФ потенциал снижения PUE связан со свободным охлаждением и корректной организацией потоков.
</WRAP>