Veri Merkezlerinde Enerji Verimliliği Ölçüm Yöntemi ve Isıl Ortam: Bir Literatür İncelemesi

Özet

Veri merkezi tesislerinin artışı daha yüksek enerji tüketimine ve daha büyük karbon ayak izine yol açtı; bu, enerji verimliliği ve sunucu ömrü için ısıl ortamın iyileştirilmesini gündeme getiriyor. Mevcut literatür çalışmaları ekipmanı PUE için sınıflandırmayı, güç verimliliği ölçüm sınırlamalarını ve çalışan ısıl konforunu çoğu zaman gözden kaçırıyor. Otuz dokuz makale ve dokuz web sitesi incelendi. Derlenen dökümler boyunca BT ortalama olarak tesis gücünün %44,8'i; bu, yaklaşık 2,23 PUE'ye (The Green Grid ölçeğinde 'Ortalama') denk geliyor; analiz edilen tesislerin hiçbiri 'Verimli' veya 'Çok verimli' PUE bandına düşmedi.

Yayımlanmış çalışmalar tutarsız veya muğlak kategoriler kullanıyor (örn. 'Güç Kaynağı Sistemi', 'Güç Dönüşümü', 'Diğer Ekipman'), bu yüzden yükleri BT ve tesis gücüne atamak yazar yargısı gerektirdi. PUE veri merkezi türünü hesaba katmıyor: hiperölçekli bir saha, sunucuları daha verimli olmadan, ofis yükü taşıyan bir KOBİ sahasından daha düşük PUE bildirebilir. Yazarlar her PUE değerlendirmesinin tesis türünü (uç, KOBİ, kurumsal, kolokasyon, hiperölçekli) belirtmesini ve BT/tesis kategorizasyonunun daha ayrıntılı yapılmasını istiyor. Kısmi PUE (pPUE), tek bir tüm saha PUE'sinin aksine tesisin açıkça sınırlanmış bölümlerini değerlendirmenin bir yolu olarak anılıyor.

Serbest soğutma uygulanabilirliği tesis türüne bağlı: hava ve su tarafı serbest soğutma Telco Edge, Commercial Edge ve KOBİ için (kentsel, alan sınırlı, kirli hava) 'uygulanamaz', Kolokasyon ve Hiperölçekli için 'ideal'. Beş sahada ölçülen iç veri salonu koşulları 15 ile 34 °C ve %17 ile %68 bağıl nem arasındaydı ve yalnızca ABD sahası ASHRAE önerilen aralığında (18-27 °C; sınıfa göre izin verilen 15-32 °C) kaldı. Veri merkezlerinde çalışan ısıl konforu üzerine hiçbir çalışma bulunamadığından bilgisayar laboratuvarı verileri vekil olarak kullanıldı; bir laboratuvarda PMV 1,1-1,4 idi, ISO ±0,5 konfor bandının dışında.

Sınırlar: derleme 39 makale ve 9 web sitesine dayanıyor, kategori atamaları yazar yargısı gerektiriyor ve sonuçlar yayımlanmış döküm verisinin kalitesine bağlı. İç hava sıcaklıkları ortalama 16,5 °C ve %19 bağıl nem; bu ASHRAE izin verilen aralığı içinde.

Öne çıkan noktalar

1. Derlenen dökümler boyunca BT ekipmanı toplam gücün %44,8'i; PUE = 1/0,448 = 2,23 (The Green Grid ölçeğinde 'Ortalama'); analiz edilen tesislerin hiçbiri 'Verimli' veya 'Çok verimli' PUE bandında değil.
2. Yayımlanmış çalışmalar tutarsız veya muğlak kategoriler kullanıyor ('Güç Kaynağı Sistemi', 'Güç Dönüşümü', 'Diğer Ekipman'), bu yüzden yükleri BT ve tesis gücüne atamak yazar yargısı gerektirdi.
3. PUE veri merkezi türünü hesaba katmıyor: hiperölçekli bir saha, sunucuları daha verimli olmadan, ofis yükü taşıyan bir KOBİ sahasından daha düşük PUE bildirebilir; yazarlar her PUE değerlendirmesinin tesis türünü belirtmesini istiyor.
4. Kısmi PUE (pPUE), tesisin açıkça sınırlanmış bölümlerini değerlendirmenin bir yolu olarak anılıyor.
5. Serbest soğutma uygulanabilirliği tesis türüne bağlı: hava ve su tarafı serbest soğutma Telco Edge, Commercial Edge ve KOBİ için 'uygulanamaz', Kolokasyon ve Hiperölçekli için 'ideal'.
6. Beş sahada ölçülen iç koşullar 15-34 °C ve %17-68 bağıl nem; yalnızca ABD sahası tamamen ASHRAE önerilen aralığında (18-27 °C) kaldı.
7. Veri merkezlerinde çalışan ısıl konforu üzerine çalışma bulunamadı; bir bilgisayar laboratuvarında PMV 1,1-1,4 idi, ISO ±0,5 bandının dışında.

Tasarımda kullanımı

• PUE karşılaştırmalarında tesis türünü (uç, KOBİ, kurumsal, kolokasyon, hiperölçekli) belirtin ve BT/tesis güç kategorilerini The Green Grid tanımına göre ayrıntılı atayın; farklı türlerin PUE'si doğrudan karşılaştırılamaz.
• Tesisin sınırlı bölümleri için kısmi PUE (pPUE) kullanmayı değerlendirin.
• Serbest soğutma uygunluğunu tesis türü ve konumuna göre değerlendirin (kentsel, alan sınırlı küçük tesislerde zor; kolokasyon ve hiperölçekliyle ideal).
• Veri salonu çalışanları için ısıl konforu (PMV ±0,5) tasarım kriterine ekleyin; bu konuda veri merkezlerine özgü çalışma yok.

Kimler okumalı

PUE ölçümü, tesis türü ayrımı ve veri salonu ısıl ortamı değerlendiren tasarımcılar ve işletmeciler.

Belgenin bölümleri

1. 1. Giriş (1.1 Veri merkezlerinin büyümesi ve enerji kaygıları, 1.2 Güç ölçütlerinin önemi, 1.3 Araştırma boşlukları, 1.4 Araştırma hedefleri)
2. 2. Araştırma metodolojisi (2.1 Literatür incelemesi süreci, 2.2 Veri merkezlerinde güç verimliliği ölçütü, 2.3 Veri merkezi güç verimliliğini ölçmek için alternatif ölçütler)
3. 3. Sonuçlar ve tartışma (3.1 Veri merkezlerinde enerji kullanımı ve verimlilik ölçümü, 3.2 Veri merkezi sınıflandırmasının enerji verimliliği ölçümündeki rolü: sınıflandırmasız PUE'nin sınırlamaları, pasif soğutma uygulanabilirliği; 3.3 Veri merkezlerinde ısıl ortam, 3.4 Bilgisayar odalarında ısıl konfor)
4. 4. Sonuçlar

İlgili standartlar

• ASHRAE Thermal Guidelines for Data Processing Environments

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Zaki Ghifari Muhamad Setyo; Hom Bahadur Rijal; Naja Aqilah; Norhayati Abdullah

Yayıncı

Energies (MDPI AG)

Yıl

2025

Cilt

18

Sayı

14

Sayfalar

3689

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.3390/en18143689

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.mdpi.com

Künye