Отраслевые метрики и международные стандарты

Помимо метрик PUE, RCI, RTI и XUE, в отрасли используются дополнительные показатели, ориентированные на оценку производительности ИТ-оборудования и энергоэффективности высокопроизводительных систем (HPC). Их применение позволяет формировать комплексную стратегию повышения эффективности ЦОД.

SPEC (Standard Performance Evaluation Corporation)

SPEC — международная некоммерческая организация, разрабатывающая стандартизированные бенчмарки для оценки производительности серверов и кластеров.

Ключевой стандарт:

SPECpower_ssj2008 — метрика, оценивающая производительность серверов по отношению к энергопотреблению (performance/watt). Применяется для:
- выбора серверных платформ;
- прогнозирования будущих нагрузок;
- проектирования ИТ-инфраструктуры с учётом показателей «производительность на ватт».

SPECpower является самым распространённым бенчмарком энергоэффективности серверов в отрасли.

TOP500 и Green500

TOP500 — глобальный рейтинг 500 самых мощных суперкомпьютеров, строящийся на основе теста LINPACK (FLOPS). Green500 — дополнительный рейтинг, ранжирующий системы по энергоэффективности (MFLOPS/W).

Используются для:

анализа динамики производительности HPC-систем;
оценки эффективности архитектур и технологий охлаждения;
выбора площадок и проектирования суперкомпьютерных кластеров.

Основные показатели:

FLOPS — пиковая производительность;
MFLOPS/W — производительность на ватт, главный критерий Green500.

Типовые тренды:

ежегодный рост производительности на ватт (эффективность растёт ~30–40%/год);
переход к архитектурам с высокой удельной тепловой мощностью (до 80–100 кВт/стойку).

В условиях РФ эти показатели актуальны при проектировании научных вычислительных центров, кластеров ГИС/ИИ и суперкомпьютерных узлов университетов.

ASHRAE 90.4

ASHRAE 90.4 — международный стандарт энергоэффективности для ЦОД, дополняющий ASHRAE 90.1 и ориентированный на инженерные системы: охлаждение и электроснабжение.

Стандарт определяет:

методики расчёта MLC (mechanical load component);
методики расчёта ELC (electrical loss component);
требования к эффективности инженерных систем по климатическим зонам (19 зон ASHRAE);
принципы проектирования систем охлаждения и электропитания.

Отличительные особенности:

фокус на *фактической* эффективности оборудования;
упор на расчётные режимы при частичных нагрузках (25%, 50%, 75%, 100%);
прозрачные критерии compliance без привязки к конкретной технологии;
допускается trade-off — компенсация менее эффективной механики более эффективной электротехникой (и наоборот).

ASHRAE 90.4 не заменяет PUE и не предназначен для маркетинга. Это нормативная база для аттестации энергоэффективности ЦОД.

Ключевые положения ASHRAE 90.4

On-site renewables — возможно получение «кредита» при использовании локальной возобновляемой энергии или утилизации тепла.
Обобщённые значения MLC — таблицы построены на данных производителей, прошедших AHRI-сертификацию.
Гибкие условия проектирования — допускаются нестандартные схемы охлаждения, включая прямое водяное охлаждение ИТ-оборудования.
Trade-off метод — допускает комбинацию менее эффективного охлаждения с более эффективным электроснабжением.

Значение для проектирования и эксплуатации ЦОД

Метрики и стандарты используются для:

выбора энергоэффективных серверов и платформ (SPECpower);
проектирования суперкомпьютерных кластеров и HPC-узлов (TOP500/Green500);
верификации эффективности инженерных систем (ASHRAE 90.4);
бенчмаркинга производительности на ватт;
анализа оптимальности архитектурных решений (повышение температуры подачи, выбор схем охлаждения, отказные конфигурации электроснабжения).

Ключевые идеи

SPECpower — главный отраслевой показатель энергоэффективности серверов.
TOP500 оценивает абсолютную вычислительную мощность, Green500 — эффективность на ватт.
ASHRAE 90.4 стандартизирует энергоэффективность инженерных систем ЦОД и дополняет ASHRAE 90.1.
Использование метрик позволяет выбирать оптимальную архитектуру как ИТ-оборудования, так и инженерных систем.
Стандарты и показатели служат инструментом проектирования, а не маркетинга.