Fachartikel
数据中心创新——以色列的军队Messgenauigkeit Energieeffizienz ermoglicht将
例如Keith Dunnavant &阿奴Katka Vaisala
Gebaude——和Raumluftqualitat
产业政策Messungen
Im folgenden Artikel beschreiben基斯Dunnavant冯例如和阿奴Katka冯Vaisala死恐怖袭击趋势Im Rechenzentrumssektor和diskutieren死Auswirkungen冯HLK-Messungen auf Energieeffizienz死去。贝steigenden Energiekosten苏晨Regierungen dringend Moglichkeiten Reduzierung der Treibhausgasemissionen这苏珥是票。大刀steht死Energieeffizienz冯Rechenzentren im Mittelpunkt der internationalen Prufung。
Beide Autoren verfugen uber langjahrige Erfahrung im Energiemanagement冯Rechenzentren和经验。例如是静脉使用fuhrender Anbieter energieeffizienter和nachhaltiger Klimatisierungslosungen毛皮unternehmenskritische Prozesse, einschließlich Rechenzentren,和Vaisala是静脉使用fuhrender Anbieter冯湿润,客观世界——和Industriemessungen。
Energieverbrauch des Rechenzentrums
„用电效率”(PUE) als Maß
Der weltweite Strombedarf betragt大约20.000 Terawattstunden;der IKT-Sektor(信息)和Kommunikationstechnologie verbraucht 2000 Terawattstunden和Rechenzentren大约200 Terawattstunden,是1 Prozent der Gesamtmenge entspricht。Rechenzentren麦臣哒杯erheblichen菩提树des Energieverbrauchs der meisten登陆澳大利亚。Schatzungen zufolge befinden西奇使用超级18在Rechenzentren Millionen服务器。Neben民主党以Strombedarf benotigen这IT-Gerate欧什unterstutzende Infrastruktur她Kuhlung, Stromverteilung, Brandbekampfung, unterbrechungsfreie Stromversorgungen, Generatoren等。
嗯死Energieeffizienz冯Rechenzentren miteinander祖vergleichen是es gangige实践,死„用电效率”(PUE;Effektivitat der Leistungsnutzung) als Maß祖茂堂verwenden。这本Maß是definiert als的区别der Gesamtenergie,死在einem Rechenzentrum verbraucht将,祖茂堂der科特布斯,死努尔von der verbraucht将。最优器皿静脉PUE-Wert·冯·1,bedeuten, dass对科特布斯毛皮死它aufgewendet将和死unterstutzende Infrastruktur能源verbraucht。
嗯窝PUE祖茂堂minimieren, besteht das ziel4达林,窝Verbrauch der unterstutzenden Infrastruktur以色列立Kuhlung Stromverteilung祖茂堂reduzieren。Der typische PUE-Wert在herkommlichen Rechenzentren liegt贝大约2,当große Hyperscale-Rechenzentren单元1、2 liegen可以在。Der整体Durchschnitt滞后2020贝大约67人。Das bedeutet dass durchschnittlich 40 Prozent des gesamten Energieverbrauchs Nicht-IT-Verbrauch信德。死PUE是jedoch静脉的区别,“也不超级死Gesamtmenge des Energieverbrauchs来自。死PUE sieht也总是丹肠道来自,要是死IT-Gerate im Vergleich zum Kuhlsystem祝科特布斯verbrauchen。大刀是es wichtig, neben der Effizienz和民主党Lebenszyklus des it设备也是窝Gesamtstromverbrauch祖茂堂messen。Außerdem sollte来自okologischer Sicht berucksichtigt了,衡量的斯特罗姆erzeugt将,是不是祝瓦塞尔verbraucht将(sowohl贝der Stromerzeugung als欧什是Standort苏珥Kuhlung)和,ob Abwarme genutzt将。
Das PUE-Konzept, ursprunglich entwickelt和2016年2006•冯•绿色电网als iso标准veroffentlicht。我们arbeiten使用der科特布斯——和Ressourceneffizienz der Okosysteme在Rechenzentren和独立紧随其后,死CO2-Emissionen祖茂堂minimieren。
PUE bleibt死gebrauchlichste方法苏珥Berechnung der Energieeffizienz冯Rechenzentren。贝例如那些将der PUE毛皮jed Projekt sowohl Spitzen汪汪汪,als欧什auf Jahresbasis bewertet。贝der Berechnung der PUE-Metriken了努尔死最后和死Kuhllast毛皮死PUE-Berechnung berucksichtigt。死亡将entweder als partielle PUE (pPUE)奥得河mechanische PUE bezeichnet (PUEM)。Der pPUE-Spitzenwert将冯Elektroingenieuren verwendet,嗯死maximalen Lasten festzulegen和Ersatzgeneratoren祖茂堂dimensionieren。Der annualisierte pPUE将verwendet,祖茂堂bewerten和麻省理工学院anderen Kuhloptionen祖茂堂vergleichen,是不是祝斯特罗姆在内进行typischen四年verbraucht将。欧什PUE要是没有任何perfektes仪器,将es zunehmend军队Maßnahmen体育WUE(用水有效性),提示(碳的使用效率)和假设unterstutzt,死的死Relevanz der PUE erhohen能帮,einschließlich呕吐(服务器PUE)和星期二(总PUE)。
贝Rechenzentren趋势
在窝letzten zehn几年您effiziente Hyperscale-Rechenzentren古老relativen Anteil是Gesamtenergieverbrauch冯Rechenzentren erhoht,当有der wenig effizienten traditionellen Rechenzentren geschlossen wurden。在der Folge是der Gesamtenergieverbrauch还有不dramatisch gestiegen。这张neu gebauten Hyperscale-Rechenzentren wurden auf Effizienz ausgelegt。我们wissen jedoch, dass es aufgrund祝aufkommender趋势是不是KI, maschinellem Lernen, Automatisierung, fahrerlosen Fahrzeugen等。明信片wachsende Nachfrage Informationsdiensten票和rechenintensiven Anwendungen将。Der Energiebedarf冯Rechenzentren将大刀voraussichtlich steigen,和das Ausmaßdes Anstiegs是Gegenstand冯Diskussionen。国际清算银行2030年将西奇der weltweite Energieverbrauch冯Rechenzentren im Best-Case-Szenario im Vergleich苏珥aktuellen Nachfrage verdreifachen, als wahrscheinlicher将jedoch静脉Anstieg嗯das Achtfache angenommen。这张Energieverbrauchsprognosen umfassen sowohl——als欧什Nicht-IT-Infrastruktur。Der Großteil des Nicht-IT-Energieverbrauchs entfallt auf Kuhlung死去,奥得河genauer gesagt,汪汪汪死Ableitung Der Warme冯·窝Servern和死Kuhlungskosten allein能帮•莱克特说bis祖茂堂25 Prozent奥得河mehr Der jahrlichen Gesamtenergiekosten ausmachen。Kuhlung是naturlich一张Notwendigkeit毛皮Aufrechterhaltung der IT-Funktionalitat死去,和死萤石的军队肠道设计和军队窝effektiven Betrieb冯Gebaudesystemen optimiert了。
静脉wichtiger aktueller趋势这Erhohung der Leistungsdichte冯服务器机架,冯denen einige 30双40千瓦奥得河还有benotigen。Laut静脉冯·AFCOM民主党Branchenverband皮毛Rechenzentrumsfachleute durchgefuhrten Untersuchung ergab der Bericht„2020国家数据中心”,dass死durchschnittliche Rack-Dichte auf 8 2千瓦pro架gestiegen坚持;较为7 3 kW im Jahr 2019和7,2千瓦im Jahr 2018。大约68 Prozent der Befragten gaben, dass死在窝letzten Rack-Dichte drei几年zugenommen帽子。
死Verlagerung欣zum云计算fordert sicherlich Entwicklung冯超大型-和Co-Location-Rechenzentren死去。Fruher器皿静脉1-Megawatt-Rechenzentrum darauf ausgelegt gewesen,死Anforderungen静脉,静脉Fluggesellschaft奥得河静脉大学祖茂堂erfullen,但有这位Institutionen和Unternehmen stellen现在auf Cloud-Dienste innerhalb冯超大型-和Co-Location-Rechenzentrumseinrichtungen嗯。这位wachsenden Als Folge Nachfrage besteht静脉erhohter Bedarf Datengeschwindigkeit,和naturlich bedienen阿莱这Rechenzentren欧什unternehmenskritische Anwendungen,苏打水死Zuverlassigkeit der Infrastruktur sehr wichtig坚持。
Es有欧什杯verstarkten——Edge-Rechenzentren汪汪汪,嗯死Latenz (Verzogerung)祖茂堂reduzieren和汪汪汪Einfuhrung冯Flussigkeitskuhlung死去,嗯Hochleistungschips aufzunehmen和窝Energieverbrauch祖茂堂reduzieren。
Steuerung·冯·温和Feuchte
明信片der wichtigsten Uberlegungen苏珥Energieeffizienz贝der Luftkuhlung进行Rechenzentrums是Einhausung冯Warmgangen / Kaltgangen死去。李德的Dammung和Einhausung在十分bestehenden Rechenzentren总是带他beachtet祖茂堂,是祖茂堂静脉geringen Energieeffizienz fuhrt。贝Neubauten冯Rechenzentren将死Einhausung hingegen总是sehr恩斯特genommen、是erheblich苏珥beitragt性能。
贝十分liegen死Zulufttemperaturen im Optimalfall说是24°C和25日5°C (75 2°F和77年9°F)。弗吉尼亚州Das是jedoch sehr wichtig——死Temperaturdifferenz来民主党warmen帮民主党kalten团伙。弗吉尼亚州Normalerweise liegt das贝大约10双12°C (18 bis 21日6°F),静脉ubliches ziel4贝姆设计·冯·Rechenzentren是jedoch 14°C (25.2°F)。Das Erhohen des弗吉尼亚州fuhrt祖茂堂einem doppelten Vorteil, indem es窝Energieverbrauch des Luftermotors reduziert,范德·冯·窝Kuhlsystemen benotigt将,和Das strategische Potenzial毛皮死Einsparung贝der Warmeabfuhr erhoht。
Okonomisierung是der Prozess,贝民主党Außenluft genutzt了萤石,嗯杯菩提树der Warmeabfuhr des Rechenzentrums祖茂堂erleichtern。死Okonomisierung萤石direkt erfolgen, indem einfach死Außenluft在死Kuhlsysteme eingebracht和(去entsprechender Luftfilterung)吧台Servern geleitet将,奥得河indirekt, indem死Umluft des Rechenzentrums超级杯Luft-Luft-Warmetauscher一个死Umgebung abgegeben将。Das senkt死这些和verbessert Effizienz和Nachhaltigkeit死去。嗯jedoch死Effizienz aufrechtzuerhalten, sollten luftseitige Druckabfalle aufgrund der过滤minimiert了。要是还死空气innerhalb des Rechenzentrums ohne Zufuhr冯Außenluft umgewalzt将,sollte es moglich盛,死Notwendigkeit der Filterung祖茂堂reduzieren奥得河ganz祖茂堂beseitigen。
Kuhlung和Beluftung erfordern一张sorgfaltige Steuerung,和es是wichtig, hocheffiziente Ventilatoren einzusetzen,靠窗户leichten Uberdruck im Gebaude aufrechtzuerhalten和死Raumfeuchte祖茂堂kontrollieren。例如sollten Frischluftsysteme窝Taupunkt im Raum所以niedrig halten, dass Kuhlschlangen努尔一张leichte Kuhlung ubernehmen, ohne一张latente去年(Entfernung des Feuchtigkeitsgehalts der空气)angehen祖茂堂得。
Das ubergeordnete ziel4 des Warmeabfuhrsystems besteht达林,optimale Bedingungen毛皮死IT-Ausrustung aufrechtzuerhalten和gleichzeitig窝Energieverbrauch祖茂堂minimieren。Niedrige Luftfeuchte萤石那些das Risiko statischer Elektrizitat erhohen,和hohe Luftfeuchte萤石Kondensation verursachen,风景明信片Gefahr毛皮elektrische Gerate和metallene Ausrustung。Das结果这Erhohung des Ausfallrisikos Verkurzung der Lebensdauer的风景明信片。Es绝不gezeigt, dass一张hohe Luftfeuchte在Kombination麻省理工学院verschiedenen Umweltschadstoffen死Korrosion verschiedener Komponenten在Servern beschleunigt。
Kuhlung是wesentlich,嗯死冯IT-Geraten erzeugte Warme abzufuhren,该死Uberhitzung和Ausfalle vermieden了。并把Studien zufolge萤石一张施耐尔schwankende温tatsachlich schadlicher毛皮死IT-Gerate盛als一张stabil hohere温,大刀是der Regelkreis来自这位Perspektive wichtig。
死neuesten IT-Gerate能帮typischerweise贝hoheren Temperaturen betrieben了,bedeutet, dass死Zufuhrtemperatur angehoben了萤石和das Potenzial毛皮柏林Kuhlung和Einsparung verbessert将。Außenluft萤石verwendet了,嗯Innenluft entweder direkt奥得河indirekt(是不是oben erwahnt)祖茂堂库仑,和一张Verdunstungs -奥得河adiabatische Kuhlung萤石死Effizienz der Okonomisierung魏特verbessern。这张energiesparenden Technologien wurden umfassend eingesetzt, wobei der趋势祖茂堂trockenen Warmeabfuhrstrategien蒙特,贝denen凯文瓦塞尔verbraucht将。麻省理工学院steigender温des媒介毛皮死Warmeentnahme(空气奥得河Flussigkeit) steigt das Potenzial毛皮一张effektive Nutzung der Abwarme冯·Rechenzentren死那些死在Fernwarmenetzen Nutzung ermoglicht。在赫尔辛基arbeiten那些微软和der Energiekonzern Fortum一个einem Projekt苏珥Abwarmenutzung。Das Rechenzentrum将祖茂堂100 Prozent emissionsfreien斯特罗姆nutzen,和Fortum将死saubere Warme来自民主党Serverkuhlungsprozess Wohnungen, Dienstleistungs——和Geschaftsraume ubertragen,死一个盛Fernwarmesystem angeschlossen信德。这基础皮毛死Abwarmenutzung冯Rechenzentren是wahrscheinlich死großte我艺术使用。
死Bedeutung genauer Uberwachung
在十分modernen Einrichtungen将一张Verfugbarkeit erwartet·冯·99999%,是静脉jahrlichen Ausfallzeit·冯·努尔wenigen Minuten entspricht。这好多hohen Leistungsniveaus信德aufgrund der Bedeutung和des温特der Daten Prozesse erforderlich,死von der IT-Infrastruktur verarbeitet了。
静脉Schlusselmerkmal贝姆设计·冯·Rechenzentren是死Bereitstellung der richtigen温度毛皮死服务器,和萤石努尔erreicht死去了,要是西奇das Steuerungssystem auf genaue Sensoren你萤石。Großere Datenraume能帮schwieriger祖uberwachen盛达您静脉großeres Potenzial毛皮raumliche Temperaturschwankungen aufweisen。大刀是es wichtig, dass一张ausreichende Anzahl冯Temperatursensoren vorhanden坚持,嗯sicherzustellen dass阿莱服务器uberwacht了。
基斯Dunnavant,例如
在der Einige服务器befinden西奇moglicherweise Nahe静脉Kuhleinheit,安德利果汁魏特entfernt。Einige befinden西奇moglicherweise ganz unten einem架,安德利果汁魏特oben,汽水静脉Potenzial毛皮Veranderungen在艾伦drei Dimensionen besteht。Neben静脉ausreichenden Anzahl一个Sensoren是es哒欧什wichtig, dass Luftstrom和Kuhlung最佳im Serverraum verteilt信德。军队一杯来自richtigem Kombination设计和Uberwachung是es moglich, Kuhlung效率和Luftstrom祖茂堂方向行驶,嗯死erforderlichen Spezifikationen祖茂堂erfullen。
嗯死Auswirkungen verschiedener Variablen天改durchschnittlichen jahrlichen Energieverbrauch祖茂堂bewerten,帽子例如盛系统modelliert das麻省理工学院drei verschiedenen Steuerungssystemen一个drei verschiedenen Standorten betrieben将,jeweils麻省理工学院einem Rechenzentrum毛皮1兆瓦ITE-Last:
- Das Basisszenario是ausgelegt auf一张Zufuhrtemperatur冯24°C(75年2°F)和一张Rucklauftemperatur冯35°C (95°F)(弗吉尼亚州= 11°C, 19日8°F)。
- Im zweiten秋天wurden死Zufuhr -和Rucklauftemperaturen嗯1°C、1,8°F abgesenkt(弗吉尼亚州贝gleichem)。
- Im dritten下降,lediglich死Rucklauftemperatur嗯1°C、1.8°F abgesenkt(弗吉尼亚州和der verringert)。
死Ergebnisse zeigten在艾伦drei Szenarien杯geringeren Energieverbrauch Standort麻省理工学院milderem Klima。Szenario 2 zeigte 1 bis 2 Prozent zusatzlichen Energieverbrauch军队Absenken der Zuluft——和Rucklauftemperaturen嗯努尔研究生。Szenario 3 zeigte窝deutlichsten Anstieg des Energieverbrauchs;军队死沉陷作用der Rucklauftemperatur嗯努尔1°C(弗吉尼亚州和该死des)施蒂格der Energieverbrauch艾伦drei Standorten嗯8 bis 9%。这张große Auswirkung静脉克雷能Temperaturabweichung unterstreicht Bedeutung冯弗吉尼亚州和Sensorgenauigkeit死去。
Welche Kuhlmethoden欧什总是eingesetzt了,是冯entscheidender Bedeutung, HLK-Prozesse和Innenraumbedingungen zuverlassig祖茂堂方向行驶。嗯祖茂堂erreichen去世,得西奇Rechenzentrumsmanager auf kontinuierlich genaue Messungen你能帮,denn der Regelkreis萤石努尔所以肠道盛是不是Messungen死去。来自diesem浅滩ermoglichen hochwertige Sensoren效率gesteuerte HLK-Prozesse和固定雕塑Raumklima。死Sensorspezifikation zum Zeitpunkt der安装是jedoch不unbedingt静脉Indikator毛皮死langfristige Leistungszuverlassigkeit。Der wahre温特进行传感器将超级青年社gesamten Lebenszyklus abgeleitet, da haufige Wartungsanforderungen kostspielig盛能帮,和体育运动在窝Munters-Modellen skizziert,能帮selbst kleine Genauigkeitsabweichungen祖茂堂uberhohten Energiekosten fuhren。
在窝meisten下降是der Wert der Daten der IT-Infrastruktur好多霍克和oft geschaftskritisch,汽水es keinen Sinn macht, kostengunstige Sensoren einzusetzen,要是死祖茂堂hohen Wartungskosten奥得河Risiken毛皮hochwertige Daten fuhrt。Anwender sollten西奇大刀去langlebigen Messgeraten umsehen,死langfristig zuverlassige和稳定Messwerte liefern能帮,denn这汪汪汪lebenslange Zuverlassigkeit她es。
Messtechnik毛皮anspruchsvolle Umgebungen
Der——Genauigkeit汪汪汪,Zuverlassigkeit和Stabilitat冯Messgeraten是seit围网渔船Grundung伏尔超级86几年静脉wichtiger Markenwert毛皮Vaisala。这Merkmale信德哒grundlegende Bestandteile des Designauftrags毛皮jed Vaisala-Produkt。这位Funktionen Vaisala-Sensoren demonstrieren死Vorteile seit超级8几年再见,民主党Planeten火星liefern problemlos Daten unt rauen Bedingungen一个巷道des NASA-Rover好奇心和kurzem也是auf民主党罗孚毅力。
Rechenzentren stellen一张他herausfordernde Umgebung als der Weltraum dar,河口zuverlassige Sensoren信德angesichts des wesentlichen Dienstes,窝Rechenzentren皮毛Unternehmen, Volkswirtschaften和Gesellschaften使用erbringen, ebenso wichtig。
Der NASA火星漫游者Der enthalt Messtechnik冯Vaisala
Faktoren,死的死Wahl der Sensoren beeinflussen
1。Zuverlassigkeit
死Genauigkeit des传感器是Installationsort是naturlich wichtig, es是jedoch entscheidend, dass der传感器langfristig genau bleibt和稳定Messwerte liefert。Angesichts des hohen维尔特·冯·Rechenzentren和我haufig abgelegenen拉赫sollte死Lebensdauer der发送方魏特超级liegen der标准。Der Hersteller sollte哒uber Erfahrung在Der布兰切verfugen, gepaart麻省理工学院einem好Ruf毛皮zuverlassige Messungen在kritischen Umgebungen。Ruckfuhrbare Kalibrierzertifikate bieten Gewissheit死去,dass死Sensoren伏尔你将des颂歌korrekt funktionierten,和死nachgewiesene Zuverlassigkeit bedeutet, dass这本Genauigkeitsniveau langfristig aufrechterhalten了萤石。
阿奴Katka、Produktmanager Vaisala
2。Wartung
麻省理工学院Sensoren hohem Wartungsbedarf sollten vermieden了;错的努尔尔该死verbundenen这些,sondern欧什,weil solche Sensoren静脉hoheres Ausfallrisiko卑尔根。Daruber hinaus能帮driftende奥得河一个Genauigkeit verlierende Sensoren,是不是oben erlautert,不大Energiekosten verursachen。死hohe Verfugbarkeit冯Rechenzentren setzt voraus, dass Wartungsarbeiten Uberwachungsgeraten一间Betrieb des Rechenzentrums请勿打搅sollten。Folglich信德Instrumente是不是死冯Vaisala麻省理工学院austauschbaren Messsonden奥得河- modulen vorteilhaft;不zuletzt, weil您es ermoglichen, Sensoren祖茂堂entfernen和离线祖茂堂kalibrieren。Wichtig坚持,贝姆交换静脉Messsonde奥得河进行模块欧什das Kalibrierzertifikat祖茂堂aktualisieren。Idealerweise sollte es moglich盛,Wartungsarbeiten伏尔支持麻省理工学院Werkzeugen des Instrumentenanbieters durchzufuhren,和这张Arbeiten sollten im车架进行planmaßigen Wartungsprogramms durchgefuhrt了。
3所示。Nachhaltigkeit
来自der Sensorperspektive ermoglichen死neuesten Technologien窝Benutzern,努尔窝Messteil进行传感器aufzurusten anstatt窝gesamten Messwertgeber austauschen奥得河entsorgen祖茂堂得。Dadurch helfen您,unnotigen Abfall祖茂堂vermeiden。死在Bezug Referenzen der Lieferanten客观世界和汪汪汪Nachhaltigkeit sollten贝Kaufentscheidungen berucksichtigt了。Dadurch将Nachhaltigkeit entlang der Lieferketten weitergereicht和schafft动机毛皮阿莱Unternehmen, ob groß奥得河克莱因。Nachhaltigkeit steht sowohl贝例如als欧什贝Vaisala Mittelpunkt化生。例如帽子那些使用als 1、5吉瓦一个Kuhlgeraten毛皮Rechenzentren installiert和该死Energieeinsparungen erzielt,死请来两Prozent des jahrlichen Energieverbrauchs schweden entsprechen。Vaisala, kurzlich von der金融时报2022年死Top-5-Liste der欧洲气候领导人的成员。死Liste enthalt死europaischen Unternehmen,死来2015 2020死großte Reduzierung我Treibhausgasemissionen erreicht抗议。
Zusammenfassung
Da是Daten im维尔特·冯·Milliarden冯美元Rechenzentren verarbeitet和gespeichert了,得leistungshungrige服务器unt idealen温-和Feuchtigkeitsbedingungen gehalten了,嗯Ausfallzeiten祖茂堂vermeiden。Gleichzeitig有es dringende Forderungen去geringeren Treibhausgasemissionen, verbesserter Energieeffizienz, niedrigeren Energiekosten和besseren PUE-Maßnahmen;一切在静脉时间steigender Energiekosten。这位„perfekte Ansturm“der treibenden Krafte bedeutet, dass死genaue Steuerung和Optimierung冯HLK-Prozessen außerst wichtig坚持。
超级死Autoren
基斯Dunnavant是销售副总裁贝例如和verantwortlich毛皮das Rechenzentrengeschaft《亚美利加》。阿奴Katka是Produktmanager贝Vaisala和verantwortlich毛皮Vaisalas globalenProduktbereich毛皮Rechenzentren和HLK-Technik。
