Содержание
Технические и организационные меры снижения энергопотребления
Основные направления
Возможности повышения энергоэффективности ЦОД группируются по двум категориям:
- Аппаратное обеспечение (IT hardware): серверы, системы хранения, коматозные сервера, энергоэффективные компоненты.
- Инфраструктурные системы: охлаждение, вентиляция, ИБП, терморежимы, увлажнение.
* Оптимизация энергоэффективности снижает операционные расходы и одновременно уменьшает углеродный след ЦОД.
IT-оборудование
Виртуализация серверов
- Повышение загрузки CPU → рост эффективности (меньше простаивающих серверов).
- Развёртывание виртуальных машин позволяет консолидировать нагрузки.
Удаление «коматозных» серверов
- До 30% серверов могут простаивать без реальной нагрузки.
- Их выявление и вывод снижает энергопотребление и расходы.
Энергоэффективные серверы
- Использование компонентов с поддержкой энергосбережения (регуляторы напряжения, динамическое управление частотой, оптимальные блоки питания).
- ENERGY STAR-серверы экономят до 30% энергии по сравнению со стандартными.
Энергоэффективные системы хранения
- SSD потребляют меньше энергии, чем HDD.
- Энергосбережение за счёт выбора оптимальной скорости шпинделя и использования MAID (отключение неактивных дисков).
- Управление хранилищем: консолидация, дедупликация, компрессия, сжатие снапшотов.
Инфраструктурные системы
Управление воздушными потоками
- «Горячие/холодные коридоры», гибкие барьеры и зональная оптимизация.
- Минимизация смешивания холодного и горячего воздуха → до 30% экономии на охлаждении.
Энергоэффективные ИБП
- Коэффициент полезного действия ИБП может достигать 97% (delta-conversion).
- Эффективность растёт при более высокой загрузке.
- Применение VSD (variable-speed drives) на вентиляторах охлаждения.
Использование экономайзеров
- Air-side economizer — подача наружного воздуха (в умеренном климате снижает расходы на 50%).
- Water-side economizer — использование воды/грунтовых источников для охлаждения, экономия до 70%.
- Комбинация с испарительным охлаждением (пример: Facebook, PUE = 1.07).
Оптимизация терморежимов
- Традиционно: установка 55°F (~13°C).
- Современные серверы допускают 32–35°C (90–95°F).
- Каждый +1°F в уставке охлаждения даёт 4–5% экономии.
Оптимизация влажности
- Снижение требований по увлажнению/осушению → сокращение энергозатрат.
- ASHRAE расширил допустимые диапазоны влажности до 80–90%.
* Наибольший потенциал экономии даёт пересмотр терморежимов и стандартов влажности. * Жёсткие старые нормы (ASHRAE 2008) избыточны, современные серверы работают в более широких условиях.
Ключевые идеи
* На уровне IT — ключевые меры: виртуализация, удаление неиспользуемых серверов, внедрение энергоэффективных серверов и SSD. * На уровне инфраструктуры — управление воздушными потоками, экономайзеры, оптимизация температурных и влажностных режимов. * Энергоэффективные ИБП и VSD-оборудование дают дополнительную экономию. * Совместная оптимизация ИТ-оборудования и инженерной инфраструктуры способна снизить энергопотребление ЦОД на десятки процентов.
