Bilimsel makaleÜcretsiz okunur2025

Veri Merkezlerinde Sıcaklık Optimizasyonu (TODC) - Nihai rapor

Özgün başlık Temperature Optimisation in Data Centres (TODC) - Final report

Swiss Federal Office of Energy SFOE (Energy Research and Cleantech); preprint on arXiv · Vlad C. Coroamă

İsviçre Federal Enerji Ofisi (SFOE) destekli çalışma; sunucu giriş sıcaklığını yükseltmenin sunucu (çoğunlukla fan) gücünü nasıl değiştirdiğini ve toplamda enerji tasarrufu sağlayıp sağlamadığını inceler.

Bu sayfada

Özet

Bu çalışma, sunucu giriş sıcaklığını yükseltmenin sunucu gücünü, ağırlıklı olarak fan gücünü nasıl değiştirdiğini ve toplamda enerji tasarrufu sağlayıp sağlamadığını inceler. Çalışma, giriş ayar noktalarını yükselten iki İsviçre kolokasyon veri merkezinden alınan birincil verilere, ayrıca bir literatür taramasına ve uzman görüşmelerine dayanır. İsviçre Federal Enerji Ofisi (SFOE) tarafından finanse edilmiştir ve arXiv:2509.26163 numarasıyla yayımlanmış açık erişimli bir ön baskıdır. Çalışma, kolokasyon işletmecilerinin gerçek ayar noktası değişikliklerinden elde edilen verileri kullandığı için, laboratuvar ortamı yerine saha davranışını yansıtır.

Sunucu odası gücü, 23-30 C aralığında giriş sıcaklığıyla tutarlı biçimde artmıştır; artış, sahaya ve analize bağlı olarak C başına yaklaşık yüzde 0,35-0,57'dir. Veri merkezi 1'de 65 sıcaklık değişikliği ve 325 pencereli analiz C başına ortalama yüzde 0,57 duyarlılık vermiştir (yüzde 95 GA ±yüzde 0,11/C); duyarlılık 23-29 C aralığında başlangıç sıcaklığına neredeyse bağlı değildir. Veri merkezi 2'de (1 dakikalık veri, 7 sıcaklık değişikliği) ortalama duyarlılık C başına yüzde 0,34'tür.

Temel sınır, sunucu hava akışının fan hızıyla doğrusal artması, fan gücünün ise hızın küpüyle ölçeklenmesidir. Atıf yapılan RISE deneyinde, 22 C girişe göre 28 C'ye çıkmak toplam enerjiyi yüzde 0,9-1,4 artırmış, 16 C'ye inmek ise yüke bağlı olarak yüzde 0,6-1,2 azaltmıştır. Bildirilen hiper ölçekli giriş sıcaklıkları Google 26,6 C, Microsoft 27 C, Meta 29,4 C'dir. Bu değerler, fan gücü artışının yüke ve sahaya bağlı olduğunu ve tek bir sayıyla genellenemeyeceğini gösterir.

Bina düzeyindeki veriler, değişen bilgi işlem yükü nedeniyle soğutma tasarrufunun ek fan gücünü aşıp aşmadığını göstermek için fazla karışıktır. Yazar, fan gücü paydadaki BT yüküne dahil olduğundan PUE'nin bu denge için yanlış metrik olduğunu savunur; giriş sıcaklığını yükseltmek soğutma gücü düştüğü ve fan gücü BT yükü sayıldığı için PUE'yi her zaman düşürür ve bu, toplam enerjinin düştüğünü göstermez. Kolokasyon için güncel pratik denge noktası olarak 25-27 C önerilir.

Öne çıkan noktalar

  1. 23-30 C arasında odanın tamamında sunucu gücü, derece C başına yüzde 0,35-0,5 puan arttı.
  2. Veri merkezi 1'de 65 sıcaklık değişikliği ve 325 pencereli analiz ortalama yüzde 0,57/C duyarlılık verdi; 23-29 C'de başlangıç sıcaklığına neredeyse bağlı değil (R2 = 0,005).
  3. Veri merkezi 2'de (1 dakikalık veri, 7 değişiklik) ortalama duyarlılık yüzde 0,34/C idi; tüm 1 ve 2 saatlik pencere korelasyonları pozitifti.
  4. Sunucu hava akışı fan hızıyla doğrusal artar, fan gücü hızın küpüyle ölçeklenir; bu, giriş sıcaklığını yükseltmenin temel sınırıdır.
  5. RISE deneyi: 22 C girişe göre 28 C toplam enerjiyi yüzde 0,9-1,4 artırdı, 16 C yüzde 0,6-1,2 azalttı (yüke bağlı).
  6. Bildirilen hiper ölçekli giriş sıcaklıkları: Google 26,6 C, Microsoft 27 C, Meta 29,4 C.
  7. Giriş sıcaklığını yükseltmek PUE'yi her zaman düşürür; çünkü fan gücü BT yükü sayılır, dolayısıyla düşük PUE toplam enerjinin düştüğünü göstermez.

Tasarımda kullanımı

  • Ayar noktası eniyileyici ve enerji hesaplayıcıya, yaklaşık 23 C üzerindeki her C giriş artışı için BT gücünün yaklaşık yüzde 0,3-0,6'sı kadar BT tarafı ceza ekleyin (ayarlanabilir varsayılan) ve fan gücünü hızın küpüyle modelleyin.
  • PUE'nin yanında toplam tesis enerjisini gösterin ve yüksek ayar noktalarından gelen düşük PUE'nin düşük toplam enerji anlamına gelmeyebileceği konusunda uyarın.
  • Varsayılan önerilen giriş ayar noktası bandı olarak 25-27 C kullanın; 27 C üzerinde izin verilen aralık uyarısı verin.
  • Katalog alanı olarak sunucu gücü ve giriş sıcaklığı eğrisini ekleyin.

Aylık bülten · ücretsiz

Referans listeniz güncel kalsın

Ayda bir: yeni eklenen kaynaklar, Türkiye mevzuatındaki değişiklikler ve yaklaşan veri merkezi etkinlikleri.

SoSo CAD

Soğutma kapasitenizi tasarımla birlikte kontrol edin

SoSo CAD’de zonların ısı yükünü, kullanılabilir kapasitesini ve en büyük ünite kaybındaki kapasite dengesini inceleyin.

Demo iste
SoSo CAD soğutma çalışma alanında zon yükleri ve kapasite dengesi

Kimler okumalı

Kolokasyon ve kurumsal veri merkezlerinde giriş sıcaklığı ayar noktasını belirleyen soğutma ve enerji mühendisleri içindir.

İlgili standartlar

  • ASHRAE TC 9.9 Thermal Guidelines for Data Processing Environments
  • ISO/IEC 30134-2 (PUE)

Yayın bilgileri

Yazarlar
Vlad C. Coroamă
Yayıncı
Swiss Federal Office of Energy SFOE (Energy Research and Cleantech); preprint on arXiv
Yıl
2025
Belge numarası
arXiv:2509.26163
Belge dili
İngilizce
Kaynak türü
Bilimsel yayın
Erişim
Ücretsiz okunur
Lisans
CC BY-NC-ND 4.0 — atıf vererek, değiştirmeden ve ticari olmayan amaçlarla paylaşabilirsiniz
Özgün lisans notu (İngilizce)

arXiv record licensed CC BY-NC-ND 4.0; non-commercial/no-derivatives terms do not meet the library's redistribution policy, so citation only.

Künye

Vlad C. Coroamă (2025). Temperature Optimisation in Data Centres (TODC) - Final report. Swiss Federal Office of Energy SFOE (Energy Research and Cleantech); preprint on arXiv. arXiv:2509.26163. https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.26163

İçerik ve tüm hakları eser sahiplerine aittir. SoSo CAD yalnızca künye, kendi hazırladığı özet ve kaynağa bağlantı sunar; kaynakların içeriğinden sorumlu değildir.