到底制冷所消耗的能源有多花钱呢?我们先来看一下服务器机架的总拥有成本(TCO)。TCO可以帮助我们了解服务器在购买和使用中整体的使用成本,有助于了解整体的花销,而不是仅仅购买时的短暂的肉痛。TCO包括三个构成: 投资成本、运营成本和能源成本。
因为机架里面的服务器价格大不相同,我们刨去这部分的成本。据 IDC 统计,数据中心的平均使用年限为 9 年。然而 Gartner 的数据显示任何运营超过 7 年的设施都趋于陈旧。为了简化,假定使用年限为10年。一个典型的数据中心的TCO构成为:
可以看出,电力能耗成本占据所有成本的20%!是数据中心主要的成本。
这些电能都去哪里了呢?一个典型的服务器机架,能源消耗构成如下图:
能源消耗大约只有47%的部分进入了服务器(红框部分),这才是有效的能耗。而41%的部分被散热消耗掉了!
一个典型的数据中心能源和散热构成如下:
散热部分包括机架风扇,空调、泵机和散热塔。这些部分消耗的能源占据数据中心能源消耗的很大一部分,也在TCO中占据的很大的比重。
这里要提一下PUE。电能使用效率(PUE)是评价数据中心能源效率的指标,它的计算很简单:
PUE = 总体能耗 / IT设备能耗
我们可以看出,PUE 值越接近于 1,数据中心的能源效率越高。我们一起来计算一下上个例子中PUE的值。
PUE = 1/0.47 = 2.12
这个数据怎么样呢?我们来看一下2011到2014美国平均PUE是多少:
这个是厂家自己报告的,实际上Uptime Institute 于 2012 年对全美 1,100 家数据中心和其运营主管所做的调查显示,数据中心 PUE 平均值为 1.8-1.89。而其中,仍有高达 34% 的数据中心超过 2.0,技术不发达国家的数据中心的效率只会更低。我们这个2.12的数据代表了平均水平。
在这里Google做的比较好,它的PUE值相当低:
它在2012年PUE值就已经相当低了,这与它持续不断的优化是分不开的,这也是Google为了自己钱包考虑的必然之举,详情见参考资料1。Facebook则宣称在美国佛斯特及瑞典吕勒奥数据中心的PUE等级达到了1.06-1.08。PUE总体评级如下:
在我国,按照《“十三五”国家信息化规划》,到2018年,新建大型云计算数据中心PUE值不高于1.5;到2020年,形成具有国际竞争力的云计算和物联网产业体系,新建大型云计算数据中心PUE值不高于1.4。