====== Проектирование энергоэффективного IT-оборудования ======
<WRAP box round>
Раздел посвящён принципам проектирования вычислительных систем и серверных решений, ориентированных на минимизацию энергопотребления и тепловых потерь.  
Рассматриваются подходы к разработке отдельных устройств, построению энергоэффективных кластеров и интеграции этих принципов в системный дизайн ЦОД.
</WRAP>

<WRAP group gap>

<WRAP box round half column>
**Устройства и архитектуры**
  * [[topics:18:devices|Принципы энергоэффективного оборудования]]
  * [[topics:18:clusters|Энергоэффективные серверные кластеры]]
</WRAP>

<WRAP box round half column>
**Процесс и будущее**
  * [[topics:18:design_process|Процесс проектирования и оптимизации]]
  * [[topics:18:perspectives|Ключевые выводы и перспективы]]
</WRAP>

</WRAP>

<WRAP box round>
**Ключевые направления энергоэффективности**
<mermaid>
flowchart LR
  classDef big font-size:22px,stroke-width:1.2px,padding:10px;

  A["Элементная база"]:::big --> B["Оптимизированные процессоры и память"]:::big
  B:::big --> C["Серверные платформы"]:::big
  C:::big --> D["Кластеры и дата-центры"]:::big
  D:::big --> E["Системный дизайн и эксплуатационная оптимизация"]:::big
</mermaid>
</WRAP>

<WRAP box round>
**Таблица: меры повышения энергоэффективности**

^ Уровень ^ Основные решения ^ Преимущества ^ Ограничения ^
| Устройство | Применение процессоров и GPU с динамическим регулированием частоты и напряжения (DVFS); переход в спящий режим при простое | Снижение энергопотребления без потери производительности в типовых режимах | Возможное ограничение вычислительной мощности при пиковых нагрузках |
| Сервер | Использование блоков питания класса **80 PLUS Platinum/Titanium**, оптимизация воздушных каналов и вентиляторов, управление тепловыми зонами | Снижение тепловых потерь и повышение надёжности | Более высокая стоимость компонентов |
| Кластер | Виртуализация, контейнеризация, интеллектуальная балансировка нагрузки между узлами | Более высокая утилизация ресурсов, снижение доли простаивающих систем | Повышенные требования к оркестрации и SLA |
| Системный дизайн | Совместная оптимизация IT-систем и инженерной инфраструктуры (электроснабжение, охлаждение, рекуперация тепла); учёт PUE/WUE/CUE | Долгосрочное снижение эксплуатационных затрат и углеродного следа | Необходимость междисциплинарной координации и цифрового моделирования |
</WRAP>

<WRAP box round>
**Ключевые параметры оценки**
  * **Performance per Watt** — производительность на единицу потребляемой энергии; основной KPI энергоэффективности.  
  * **DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling)** — автоматическая подстройка частоты и напряжения для оптимального соотношения «производительность–энергия».  
  * **Idle Power Consumption** — минимальное энергопотребление при простое оборудования.  
  * **TDP (Thermal Design Power)** — расчётная тепловая мощность, определяющая требования к системе охлаждения.  
  * **Lifecycle Energy Cost** — совокупные энергозатраты за полный срок службы оборудования, включая фазы эксплуатации и утилизации.
</WRAP>

<WRAP box round>
**Ключевые направления проектирования и оценки**
  * Баланс между энергоэффективностью и производительностью достигается на стадии архитектуры, а не при эксплуатации.  
  * Важно рассматривать сервер как часть системного цикла: питание — охлаждение — вычисления — рекуперация тепла.  
  * Моделирование потоков энергии и тепла позволяет оценить эффективность ещё до выбора конкретных компонентов.  
  * При проектировании серверов и стоек следует учитывать совместимость с системами постоянного тока (DC 380–400 В) и возможность последующего перехода к жидкостному охлаждению.  
  * Рекуперация тепла серверов в систему ГВС или вентиляции особенно эффективна для климатических зон с отопительным сезоном более шести месяцев.
</WRAP>

<WRAP box round>
**Контрольные вопросы**
  - Учитывается ли показатель «производительность на ватт» при выборе процессоров, GPU и серверов?  
  - Используются ли технологии динамического регулирования мощности и энергосбережения при простое?  
  - Рассчитан ли экономический баланс между стоимостью энергоэффективного оборудования и экономией за срок эксплуатации?  
  - Интегрированы ли решения по энергосбережению с архитектурой охлаждения и электроснабжения ЦОД?  
  - Выполняется ли постоянный мониторинг и оптимизация энергопотребления на уровне серверных кластеров?
</WRAP>