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欧力特蓄电池浅谈休眠在线UPS技术提升数据中心PUE指标
绿色节能已经成为当今数据中心建设的潮流，而能源使用效能值（PUE）则是衡量数据中心竞争力的一个重要指标。据最新的报道，国外最先进的数据中心的PUE值可以达到1.06，而我们国家IDC的PUE平均值则在2.5以上，这意味着IT设备每耗一度电，就有多达1.5度电被数据中心的基础设施消耗掉了，这一现象在中小规模数据中心中更为严重，通常其PUE的测量值普遍在3左右。这表明有大量的电能被消耗在供电系统、制冷系统这些基础设施上了，而用于IT设备中的电能仅为总耗电的33%.
专注于解决数据中心能耗问题的绿格子组织（Geen Grid）近日推出了两个新的标准，分别是炭使用率（CUE）标准以及即将推出的水使用率标准（WUE），旨在更强烈地推动数据中心PUE指标的快速改善。因此，无论从节能还是生存角度看，PUE值都应该引起数据中心运营商的高度重视。
对于影响数据中心PUE值的供电、制冷两大基础设施而言，供电系统的能效是问题的根本，因为供电系统的低效加剧了制冷系统的负担，双倍地导致了PUE指标的攀升。而数据中心所有营运负载几乎都是通过UPS电源来供电的，因此如何进一步挖掘UPS系统的工作效率，将是快速改善数据中心供电系统乃至整个数据中心PUE指标的核心途径。
二 IT负载对供电系统的真实需求
要提高整个数据中心供电系统的能效，我们必须重新来科学地审视数据中心IT负载，挖掘IT负载对输入电源供电品质的真实需求。
当前IT负载内部的输入电源模块基本采用两种标准制式，即ATX制式和SSI制式。这两种制式电源的主电路如图1所示。
分析这一电源的工作原理可以看出，无论是ATX还是SSI电源，输入的220V交流电进入IT负载内部后，都必须经四级变换，最后转换成稳定的12V、5V、3.3V的直流电压，提供给IT负载内部的CPU、内存、存储设备、网络通信芯片等"真正的IT负载"使用。这四级变换分别为：
1. 输入滤波级：噪声抑制与滤波，对输入交流电进行必要的滤波；
2. 第一变换级，桥式整流器，将稳定或不稳定的220V交流电变为约200~300V的直流电；
3. 第二变换级：高频逆变器，将经滤波的直流电经高频开关PWM调制转换成精度非常高的稳压稳频交流电。不同的电源，这一交流电频率通常会在50KHZ到250KHZ之间选定，随着电源技术的进步和功率器件的发展，这一频率将来可能高达1MHZ；
4. 第三变换级：高频隔离变压器，将高频交流电降压并隔离；
5. 第四变换级及输出滤波级：高频整流器及输出滤波，将稳定的高频交流电转换成恒定的直流12V（或5V、3.3V）输出。
从这四级的变换过程可以看出，IT电源自身具有非常高的对电网*的净化、隔离功能及对电压、频率波动的稳压功能，而且一般服务器负载对输入交流电源电压、频率窗口的适应性非常宽。以HP Proliant DL380服务器为例，其输入电压范围为AC 100~240V，频率输入范围为50~60HZ；Sun Fire V100服务器的输入电压范围为AC 90~264V，频率输入范围为47~63HZ.与UPS相比，其对市电电压与频率的适应能力不亚于绝大部分的UPS电源，甚至优于UPS电源。
由此，我们可以得出如下结论：IT负载完全允许在一定范围内波动的输入交流电源。这一结论也与 IEEE给出的计算机对电能质量要求的 ITIC曲线完全相符，如图（2）所示。