随着云计算的发展,数据中心的建设呈现向大型化发展的趋势。而大型数据中心的电力消耗是相当惊人的,比如对一个建设规模为2000个机架的数据中心来说,按照每个机架功率平均3kW计算,2000个机架最终负荷为3kW×2000=6000kW,全年电力耗能为6000kW×24h/天×365天=52560000kWh,按照电费1元/kWh计算,全年的电费5256万元,加上数据中心的空调、新风、照明、其他电力能耗,对一个PUE值为2的数据中心而言,电费为1.05亿元(PUE:Power Usage Efficiency=数据中心总设备能耗/IT设备能耗,PUE值越接近1表明能效水平越好)。
考虑机房面积每个机架6平方米计,2000个机架需要12000平方米。而若用10kW负荷高密度机架则仅需要1/3面积即4000平方米。相差8000平方米面积。另一方面,数据中心能源效率普遍低下,能源浪费巨大,据工信部统计,目前,中国的数据中心的平均PUE值在2.2～3.0之间,而实际能耗可能远远高于这一数字。对企业而言,数据中心电费已成为很大一笔开支,大幅侵蚀企业的经营利润。绿色节能已成为数据中心的重要发展方向。工信部《工业节能“十二五”规划》中明确指出,2015年数据中心PUE值需下降8%。国家发改委等组织的“云计算示范工程”也要求示范工程建设的数据中心PUE值达到1.5以下。
3 统数据中心冷却效率低下的主要原
研究表明,冷却能耗占数据中心的总能量负荷的40%以上(见图1)。“冷风旁路”和“热风回流”是造成当前机房冷却系统效率低下、能耗过高的主要原因。