PUE值测算标准实践问题探讨
當(dāng)前,政府已在數(shù)據(jù)中心建設(shè)項(xiàng)目審批、運(yùn)行管理、差別電價(jià)等方面將PUE值作為剛性指標(biāo)。PUE值成為數(shù)據(jù)中心企業(yè)重大利益關(guān)切。表面看來(lái),PUE值似乎很簡(jiǎn)單。然而實(shí)踐中,政府、廠商、用戶三方談到PUE值常常存在很大差距,讓人困惑。
在依標(biāo)測(cè)算PUE值過(guò)程中,筆者意識(shí)到站在不同立場(chǎng),是否采用標(biāo)準(zhǔn)、采用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模糊環(huán)節(jié)的自由裁量,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生差異。PUE值測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)金融業(yè)高等級(jí)數(shù)據(jù)中心適用性稍存欠缺。在此,分享PUE值測(cè)算實(shí)踐中遇到的問(wèn)題和思考,希望能與同行交流和探討。
1.關(guān)于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異問(wèn)題
目前,國(guó)內(nèi)涉及數(shù)據(jù)中心能效的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性文件超過(guò)20項(xiàng),其中與PUE值測(cè)算相關(guān)的有:
(1)推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):《GB/T32910.3-2016數(shù)據(jù)中心資源利用第3部分:電能能效要求和測(cè)量方法》,依托《GB/T28872011計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》,以下簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)標(biāo)?! ?br /> (2)地方標(biāo)準(zhǔn):①北京地標(biāo)《DB11/T1638-2019數(shù)據(jù)中心能效監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》,依托《GB50174-2017數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》。②上海地標(biāo)《DB31/6522020數(shù)據(jù)中心能源消耗限額》及《上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)導(dǎo)則》2021。③廣東省地標(biāo)《DB44/T1560-2015云計(jì)算數(shù)據(jù)中心能效評(píng)估方法》。
(3)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YD/T2543-2013電信互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)的能耗測(cè)評(píng)方法》和《YD/T2442-2013互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心資源占用、能效及排放技術(shù)要求和評(píng)測(cè)方法》?! ?br /> (4)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn):施耐德《數(shù)據(jù)中心的效率計(jì)算指導(dǎo)》第158號(hào)白皮書(shū)。
總體來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)中心行業(yè)在節(jié)能管理上尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),用戶企業(yè)執(zhí)行存在一定困難。其中,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)更貼近數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運(yùn)維實(shí)際,較受政府部門(mén)和用戶單位認(rèn)可;行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)存在行業(yè)局限,但依然有很大影響力;施耐德標(biāo)準(zhǔn)聚焦場(chǎng)地基礎(chǔ)設(shè)施,更受設(shè)備廠商追捧,接近事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
2.關(guān)于數(shù)據(jù)中心的范圍問(wèn)題
納入PUE值指標(biāo)計(jì)量范圍的“數(shù)據(jù)中心”,可以是一個(gè)園區(qū)或建筑單體,也可以是與信息系統(tǒng)功能直接相關(guān)的建筑功能區(qū)域集合。但不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這個(gè)集合的定義各有模糊遺漏。
以相對(duì)完善的國(guó)標(biāo)來(lái)說(shuō),存在問(wèn)題是,部分功能區(qū)含義模糊,對(duì)金融業(yè)功能復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心考慮有欠缺。
(1)國(guó)標(biāo)遺漏或表述模糊的數(shù)據(jù)中心功能空間
?、龠z漏的功能空間:包括電信進(jìn)線間、天線機(jī)房、測(cè)試機(jī)房,這是高等級(jí)數(shù)據(jù)中心IT系統(tǒng)直接或必要組成部分?! ?br /> ②表述模糊的“監(jiān)控室”。國(guó)標(biāo)將監(jiān)控室列入數(shù)據(jù)中心范圍但并未細(xì)化。高等級(jí)數(shù)據(jù)中心可能包括四類(lèi)監(jiān)控室:ECC(IT系統(tǒng)監(jiān)控)、業(yè)務(wù)監(jiān)控室(IT應(yīng)用監(jiān)控)、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控室、消防安防監(jiān)控室。
?、郾硎瞿:摹翱照{(diào)間”。國(guó)標(biāo)將空調(diào)間列入數(shù)據(jù)中心范圍,但數(shù)據(jù)中心制冷空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展很快,“空調(diào)間”已不能涵蓋其范圍,應(yīng)做拓展,納入制冷機(jī)房、冷卻塔、精密空調(diào)間、新風(fēng)設(shè)備間、自然冷卻設(shè)備間、環(huán)境設(shè)備用空調(diào)間、純水間等。
(2)國(guó)標(biāo)表述模糊的非數(shù)據(jù)中心空間
?、俦硎瞿:摹熬彌_區(qū)”。國(guó)標(biāo)明確“緩沖區(qū)”不列入“數(shù)據(jù)中心”范圍,但不易與實(shí)際直接對(duì)應(yīng)。一般考慮對(duì)應(yīng)走廊、連廊、門(mén)廳、電梯廳等,有待國(guó)標(biāo)進(jìn)一步明確?! ?br /> ②遺漏定義的功能空間:拆包區(qū)、維修室、打印室、備件庫(kù)被北京地標(biāo)列入數(shù)據(jù)中心總用電范圍,但國(guó)標(biāo)、事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)并未涉及,有所遺漏?! ?br /> ?、蹏?guó)標(biāo)未涉及不宜列入數(shù)據(jù)中心的指揮室、會(huì)議室等。
3. 關(guān)于IT的范圍問(wèn)題
國(guó)標(biāo)目前定義IT為“計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備”,很多人理解其為“主機(jī)房”設(shè)備。實(shí)踐中,對(duì)金融業(yè)高等級(jí)數(shù)據(jù)中心,為提升IT系統(tǒng)安全可靠性,除含義模糊的“主機(jī)房”外,還會(huì)安排專(zhuān)門(mén)機(jī)房空間安裝大量輔助生產(chǎn)設(shè)備,包括:
(1)用于接入電信網(wǎng)或衛(wèi)星網(wǎng)的局端系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)備;
(2)用于驗(yàn)證各類(lèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的測(cè)試IT設(shè)備;
(3)提供安全保證手段的各環(huán)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)IT設(shè)備,包括ECC系統(tǒng)、業(yè)務(wù)監(jiān)控、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備。
目前,只有施耐德標(biāo)準(zhǔn)特別將ECC、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)納入數(shù)據(jù)中心IT范圍。國(guó)標(biāo)對(duì)上述三類(lèi)設(shè)備是否歸屬數(shù)據(jù)中心IT沒(méi)有明確,不能準(zhǔn)確反應(yīng)數(shù)據(jù)中心的IT規(guī)模。
4.測(cè)量位置問(wèn)題
測(cè)量位置不一且對(duì)PUE值結(jié)果有不小影響。不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)量部位要求不同,如國(guó)標(biāo)、北京地標(biāo)要求數(shù)據(jù)中心總用電測(cè)量變壓器低壓側(cè),IT用電測(cè)量UPS輸出端供電回路,這樣,變壓器損耗、相關(guān)線纜損耗未計(jì)入數(shù)據(jù)中心總用電,對(duì)PUE值表現(xiàn)較為有利。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、上海政策則要求總用電測(cè)量變壓器高壓側(cè)和非數(shù)據(jù)中心用電出線側(cè)(據(jù)上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)導(dǎo)則(2021版),IT用電測(cè)量設(shè)備列頭柜或機(jī)柜電源,這就將變壓器損耗(總功率2-3%)納入數(shù)據(jù)中心總用電,將線纜損耗從IT總用電中除去,因此,要求更加嚴(yán)格,PUE值指標(biāo)表現(xiàn)會(huì)變差。
5.關(guān)于分?jǐn)傆?jì)算問(wèn)題
PUE值測(cè)算范圍采用建筑功能集合方式定義,必然導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與非數(shù)據(jù)中心合用變壓器、UPS等設(shè)備,需分?jǐn)傆?jì)算用電量問(wèn)題。國(guó)標(biāo)和地標(biāo)沒(méi)有描述對(duì)此情況如何處理。施耐德標(biāo)準(zhǔn)則特別提到,需要對(duì)該輸出回路的有功功率按照數(shù)據(jù)中心用電和非數(shù)據(jù)中心比例進(jìn)行分?jǐn)?最后再折算成按照輸入回路端的有功功率用電,顯得更為合理。
6.關(guān)于調(diào)整值的采用問(wèn)題
考慮數(shù)據(jù)中心的安全等級(jí)、負(fù)載情況、地區(qū)位置等對(duì)PUE值表現(xiàn)的影響,國(guó)標(biāo)和地標(biāo)均給出了調(diào)整值,以更準(zhǔn)確反應(yīng)真實(shí)能效。例如國(guó)標(biāo)給出信息設(shè)備負(fù)荷使用率25%、50%、75%三檔的不同的調(diào)整值,但沒(méi)有給出使用細(xì)則。問(wèn)題是,部分UPS使用率很高(如75%)與整體UPS使用率較低的情況并存下,如何確定使用率及調(diào)整值呢?
后記
在本文成稿付印之際,2021年10月11日,《GB40879-2021數(shù)據(jù)中心能效限定值及能效等級(jí)》國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新國(guó)標(biāo))。新國(guó)標(biāo)設(shè)置一年過(guò)渡期,并將與前述推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T32910.3-2016數(shù)據(jù)中心資源利用第3部分:電能能效要求和測(cè)量方法》同時(shí)有效。對(duì)本文提出的幾個(gè)問(wèn)題,新國(guó)標(biāo)大部分進(jìn)行了優(yōu)化和完善,但仍忽略了個(gè)別細(xì)節(jié)問(wèn)題,具體見(jiàn)附表《兩個(gè)現(xiàn)行數(shù)據(jù)中心能效測(cè)量國(guó)標(biāo)有關(guān)問(wèn)題的對(duì)照表》。
新國(guó)標(biāo)是迄今最具權(quán)威的能效標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)創(chuàng)性提出了基于特性工況法的能效短期測(cè)試法,建立了規(guī)范、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)方法。后期將另行解讀新國(guó)標(biāo)及其影響。
來(lái)源:UPS應(yīng)用
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的PUE值测算标准实践问题探讨的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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