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。
（a）ATX标准
（b）SSI标准
图1 IT负载的输入电源
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干扰的净化、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。
IT设备的ITIC曲线
三、改变UPS工作模式来提高能效的可能性
当前数据机房UPS系统的工作模式为双变换在线工作模式，本来的目的是通过“AC-DC和DC-AC的双变换”给IT负载提供稳定的净化电源。但是在这一模式下，UPS的效率很低，通常满载工作效率仅90~95%（视UPS结构的不同），如果对于当前数据机房普遍采用的2N电源系统架构，其正常工作的最大负载率仅为40%左右，在这一负载率下，UPS的工作效率也相应降低，通常约为85~94%左右，这导致了能源的极大浪费并降低了整个数据中心的PUE指标。