PUE指标的综合论述

1、 the green grid通向岛效ITZ路第49号白皮书PUE指标的综合论述编者：Vi ctor Avel ar,施耐徳电气Dan Azevedo»华特迪士尼公司Alan French,艾默生网络能源公司The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012 The Green Gnd版权所有。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影印、传输本出版物的任何部分，或将其存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向高效IT之路Tlie Green Grid协会感谢多年以來向本文以及其他PUE相关材料供稿的以下人员。撰稿人：Hugli Barrass

2、,思科Cliristian Belady，微软Stephen Berard,微软Mark Bramfitt,太平洋煤气电力公司Tahir Cader* 惠普Henry Coles,劳伦斯伯克利国家实验室Jud Cooley,甲骨文Tonmiy Darby,徳州仪器Jamie Froedge,艾默生网络能源公司Nick Gruendler, IBMJon Haas,英特尔Eric Jewitt,美国全国保险公司请注意：Chri stine Long,施耐徳电气Bob MacArthur, EMCPliil Morris,甲骨文Zeydy Orti乙 IBMJolm Pflueger,戴尔Andy

3、 Rawson, AMDJim Simonelli,施耐徳电 z (Harkeeret Singh, BTRogeiUpley,惠普Robert Tozer,惠普Gary Verdun,戴尔Jolm Wall erich,英特尔Randall Wofford > 戴尔起列出。撰稿人与他们投稿时就职的Hie Gieen Giid成员公司The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所有。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影印、传输本出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向髙效IT之路

4、the green grid 通向高蓟it Z路执行摘要能源使用效率（PUEtm）已经成为测最数据屮心基础设施能源效率的行业 首选指标。PUE指标是一个有助于提高数据中心的能源效率的终端用户工具，由 Hie Green Grid协会制定。该协会是一家由终端用户、政策制定者、技术提供商、 设施建筑师以及电力公司组成的非盈利开放式行业联盟，旨在提高全球信息技术 行业和数据中心的资源利用效率。PUE自从2007年第一次公如以來，已经成为 全球认可的工业标准。在过去数年中，Tlie Gieen Giid *直通过与行业合作并吸 取其反馈意见，改进PUE测量方法。本文归纳了该合作成果，用于简化PUE指

5、标的推广和使用。为了创作本文，Tlie Green Grid合并了以前发表的与PUE相关 的所有材料，同时加入了新材料。本文将取代以前的白皮书，并且合并Hie Gieen Grid已经开发和公布的与PUE相关的所有资料。因此，Hie Gieen Grid向实施、 使用和报告PUE的机构推荐本文。通过本文中嵌入的链接可以快速访问各级别 的信息。高级管理人员能够通过本文深入理解与PUE相关的概念，同时本文为 实施和报告数据中心PUE指标的机构提供了深入的应用知识和资源。目录执行摘要3l. 简介6n.指标列表和预期用途9m.pue 概述io3.1 PUE 定义11IV. 关于PUE的详细信息124.

6、1 PUE计算注意事项134.2 PUE测最级别144.3组件分类174.4测量能源使用204.5影响PUE的因素264.6有时PUE似乎不正确284.7 改进 PUE284.8参与和影响PUE的制定过程294.9源能源314.10能源或功率33V. 示例计算如何测Spue345.1如何测量专用数据中心设施的PUE355.2如何测量混合用途建筑物内的PUE42VI. 如何报告PUE476.1 PUE结果的确认和注册要求496.2 PUE命名法526.3报告、注册和认证PUE测量所需的支持数据546.4 PUE报告指南的补充详情556.5 向 THE GREEN GRID 报告结果566.6报告

7、或解释PUE的常见问题56The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所冇。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将其存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向髙效IT之路VD.局部 PUE597.1局部PUE的定义607.2与PUE的数学关系63vm. PUE扩展性和统计分析698.1成比例的数据中心功率扩展性708.2确定实际PUE扩展性718.3数据的统计分析738.4 PUE扩展性768.5解释PUE的扩展性79IX. 结论80X. 参考文献82关于 The Green Gii

8、d83The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所冇。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将集存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向离效IT之路I.简介Tlie Green Grid协会（TGG） 直致力于提高全球信息技术（IT）和数据中 心的资源效率。2007年，Tlie Gieen Grid为终端用户公布了两个“门助式”数据中 心能源效率指标：能源使用效率（PUE）及其倒数一一数据中心基础设施效率 （DCiE）o白从第一次公布以来，PUE在行业应用方而已经超越了 DCiE。

9、实 际上，PUE目前被行业视为测量数据中心基础设施效率的首选指标。2009年，The Gieen Grid与全球各组织合作，开始建立所有参与组织可以正 式采用的一组指标和指数，用于提高全球数据中心的能源效率。因此，各组织己 经达成全球协议，将PUE确立为行业首选的数据中心基础设施效率指标。以下 是两个工作组以及对PUE指标、测量方法论和报告惯例达成一致意见的支持组 织*数据中心指标协调工作组（美国地区工作组）- 7x24Exchange 美国采暖、制冷与空调工程师学会（ASHRAE）-The Green Giid硅谷领导小组正常运行时间协会美国能源部的立即节能和联邦能源管理计划 美国环保署的能

10、源之星计划美国绿色建筑委员会数据中心效率描标全球协调工作组（全球工作组 欧洲委员会联合研究中心的数据中心行为准则-The Green Grid日本绿色IT推进委员会口本经济、贸易和工业部1自关丄作组活动的详细信息，请参见：wwwthegreengnd org/Home/alhances/HarmomzationOfbfetncs aspxThe Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所有。没有版权所冇者的书而许可，不得使用、复制、影印、传输本 出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。美国能源部的立即节能和联邦能源管理计划美国环保署的能源

11、之星计划PUE是了解数据中心向其信息技术设备提供能源的效率的优秀指标。该指 标特别适合考察独立设施在能耗方而随时间变化的趋势，以及测量特定设施中不 同的设计和运营决策的效果。因此，我们最初不推荐根据两个数据中心公开报告的PUE结果来比较两个 数据中心，因为数据中心的设计、工程、实施和运营等诸多因素会影响PUEo 但是，自从第一次公布以来，数据中心行业已经在全球范闱内采纳了 PUE指标， 并开始比较不同数据中心的PUE,进一步提出了如何解释独立数据中心的PUE、 如何比较同一数据中心的不同PUE,以及如何比较不同数据中心的PUE等问题。 由于存在多种计算PUE的方法，该行业的利益相关者担忧公布结

12、果的一致性和 可复验性。为此，Hie Gieen Grid发布了组织机构在公布其数据中心PUE测最结 果时需要遵守的一套规则和指南，并提供了免费的PUE报告工具2°本文的第 VI节概述了 PUE的报告要求，同时还包括标准术语定义，帮助各个组织机构传 达测最结果中的关键信息。标准化的PUE术语、适当和透明的公开报告指南以及有关报告结果的可用 关键信息，将提奇PUE指标的可信度和有效性。为了进一步实现不同数据中心 的PUE结果的公平对比，应考虑一些其他因素，例如，使用年限、地理位置、 满载能力、设施规模等等。只要遵守测屋指南、报告指南以及获取其他数据因素（如上所述），Tlie Gieen

13、 Grid认为PUE可以用于比较不同数据中心的基础设施的能源使用效率。，www /register/pue-"portingForm aspxThe Green Grid机密信息一一仅供会员使用©2012The Green Grid版权所有。没有版权所冇者的书而许可，不得使用、复制.影卬、传输本 出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向高效IT之路PUE指标与数据中心的基础设施相关。PUE既不是数据中心的生产力指标， 也不是独立的综合效率指标。PUE测量基础设施总耗能和IT设备耗能之间的关 系。在适

14、当背景下，PUE为高效电力和散热的架构设计、以及这些架构中的设 备部署和设备的口常运行均提供了强有力的指导和有用的见解。当考察数据中心 对基础设施运行变化的响应时，PUE的变化最具有意义。研究基础设施正常运 行对PUE变化的影响时，应确保在研究期间正确记录rr负载的任何变化。本文提供了测定专用数据中心以及混合用途设施或专用设施的PUE数值的 指南，以及相关结果、可扩展性分析和案例研究。此外，本文还概述了废热利用 的方法。设备的可用性以及数据中心的生产力等问题需要不同的指标和不同的分 析方法进行衡量。数据中心是一套复杂的系统。在许多情况下，更新基础设施的某些方而（例 如，新型服务器投入运行）可以

15、使该基础设施的PUE结果产生明显变化。The Green Grid建议数据中心所有者和经营考特别关注可用性问题。如果改进PUE 的措施或举措对IT设备的可用性产生负面影响，数据中心的所有者和经营者应 评估对数据中心的潜在影响，并决定是否进一步采取该措施或举措。此外,PUE未提供IT设备的运行或生产力方面的指导或见解cThe Gieen Grid 目前正在研究其他指标和方法，以便为这些领域提供指导和见解。3rr设备的部 署或运行变化很可能会彫响PUE结果。例如，在数据中心内实施虚拟化的架构 可能降低整体rr负载，但是pue值增加。在这些情况下，配电和散热的固有耗 能没有变化，但是rr负载的降低则

16、使pue结果看似变差。当一个领域的变化影 响另一个领域的结果时，使用PUE指标的用户不应该过度担忧，而是将导致PUE 值增加的因素视为未來改进PUE的机会。The Green Gnd, Proxy Proposals For Measuring Data Center Productivity White Paper #17 (2009) wwwthegreengnd or£/Global/Content/whitepapers/ProxyProposalsforheasunn&DataCenterEffic lency原始能源代表运行数据中心所需的原燃料总最，包禽能源传输、

17、分配和生产 损失等环节。当为数据中心使用电力以外的能源时，必须使用基于原始能源的 PUEo与全电力数据中心计算基于站点的PUE相比，Hie Gieen Grid建议的按照 原始能源测量和计算PUE的方法将产生相同的结果。参见笫4.9节以获取更多 信息。在本文中，许多带下划线的内部引用已经合并建立链接，目的是保持对每个 指标和关键主题的总体概述，同吋使最终用户和经营者获取更详细的信息，包括 执行数据、获取的经验，以及最佳实践。此外，可以使特殊领域（如政府或医疗 机构）以及商业领域（如高管、营销或销售）的人员快速、高效地获取所需的信 息。这样可以提高本文件和PUE相关指标的使用率。n.指标列表和预

18、期用途专用建筑物PUE的计算方法是皋础设施总耗能除以IT设备耗能oPUE是旨 在帮助最终用户提高数据中心运行时的能源效率的指标。（请参见第5.1节以获 取更多信息。）由于整个行业希望更明确地定义混合用途建筑物中数据中心总能源的分摊 程度，本文重点讲述了混合用途建筑物中数据中心的PUEo该定义是指位于可 以提供其他功能的大型建筑物内的数据中心。例如，数据中心可能占有大型办公 楼的某一楼层，该大型办公楼包含一些非IT运营部门，例如，一般行政办公区。 混合用途建筑物可能具有独立的专用基础设施（包括不间断电源UPS和散热系 统），或具有公用基础设施。因为大多数数据中心位于混合用途建筑物内部，本 节将提

19、供如何测量公用基础设施资源的PUE分摊的实用指南。（请参见第5.2节 进行深入探讨。）局部PUE （pPUE）使数据中心管理者能够专注数据中心或混合用途建筑 物的特定部分的能源效率。需要该捋标的原肉是无法获取数据中心总耗能的某些 测量值（例如，由于租赁协议）。局部PUE的计算方法是某一边界内的总耗能除 以该边界内的rr设备耗能。（参见臺四卫以获取详细信息。）The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所有。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影印、传输本出版物的任何部分，或将集存储到任何检索系统中。第9页 the green grid

20、通向高效IT之路PUE扩展性和统计分析指标是指与数据中心内典型IT负载变化相关的可扩 展性指标。PUE扩展性用于表示数据中心的总耗能随IT设备负载变化而变化的 程度。(第vm节中介绍了这些指标。)数据中心基础设施效率(DCiE)是PUE的倒数：其计算方法是rr设备耗 能除以基础设施总耗能。自从Tlie Green Grid引入了这两个指标以来，PUE在被 行业采纳方面已经超过了 DCiE。下一步，Hie Gieen Grid将使用PUE并将其视 作测量数据中心内基础设施能源效率的行业首选指标。m. pue概述Hie Green Grid认为这些指标可以帮助数据中心的所有者和经营者更好地了 解和

21、提高相关数据中心的能源效率，并且帮助他们对新的数据中心部署做出更佳 的决策。此外，这些指标提供了一种可靠的测最方法，用于测量可比较的IT架 构之间的能源效率。为何需要更拓的能源效率？因为数据中心的供电和散热是当今IT部门而临 的两大难题，并且发展中的公司需要一种控制成本同时实现未來扩展的途径。许 多传统行业正在实现数据的数字化，并将技术作为关键业务引擎。通过高效的数 据中心，rr部门可以更好地满足II益增加的计算、网络和存储需求，削减能源 求。成本，并降低总体拥有成本(TCO)同时保持竞争力，能够满足耒來业务需Hie Green Grid认识到建立数据中心效率指标的重要性，并且对可以提高每 瓦

22、特性能的技术提供指导。在理想情况下，这些指标、工具和相关流程将帮助各 个组织决定是否需要优化现有的数据中心，还是需要建立新的数据中心。4Patterson. MK, Costello, D, Grimm, P, Loeffler, M "Data Center TCO, A Comparison of High-density and Low-density Spacesw THEPJ4ES 2007, Santa Fe, N14 (2007)The Green Grid机密信息一一仅供会员使用©2012The Green Grid版权所有。没有版权所冇者的书而许可，不得使

23、用、复制、影印、传输本 出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。3.1 PUE定义PUE的定义为皋础设施总耗能与IT设备耗能之间的比值，如下述方程式1 所示。方程式1总设施耗能PTJE =IT设备耗能基础设施总耗能的定义是数据中心的耗能（例如，专用数据中心设施的电表 处或混合用途建筑物中数据中心或机房的电表处测屋的耗能）。IT设备耗能的定 义是用于计算空间内管理、处理、存储或发送数据的设备耗能。了解这些测量值的耗能组成非常重要，如下所述： IT设备耗能包括所有IT设备（如计算、存储和网络设备）相关的耗能以及 附加设备（如KVM切换器、监视器、以及用于监视或控制数据中心的工作 站/笔记本电

24、脑）的耗能。基础设施总耗能包括以上所有rr设备的耗能以及所有支持IT设备的耗能, 例如： 供电系统组件，包括UPS系统、开关设备、发电机、配电单元（PDU）、 电池，以及rr设备外部的配电损失 散热系统组件，例如冷水机、冷却塔、泵、计算机机房空气处理装置（CRAH ）、计算机机房空调装置（CRAC）以及直接膨胀空气处理（DX） 装置其他组件负戦，如数据屮心照明在第4.3节中提供了更详细的组件分类。The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所有。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影印、传输本出版物的任何部分，或将集存储到任何检索系统

25、中。第11页 the green grid通向高效IT之路IV.关于PUE的详细信息PUE提供了确定以下方面的方法：提高数据中心运行效率的机会 一个数据中心如何与类似的数据中心比较数据中心运营者是否随时间的推移改进设计和流程更新其他IT设备能源用途的机会新数据中心的设计目标PUE可以用于解释数据中心的能源分配。例如，PUE=3.0表明数据中心的总 耗能是IT设备耗能的三倍。此外，PUE可以用作乘数，有助于了解IT组件能源 使用的实际影响。PUE：电源使用效率求 物网 筑电 5The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所有。没有版权所有者的

26、书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将其存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向高效IT之路基础设施IT改备耗能电源开关设备 UPS备用电池等等散热冷水机计算机机房空调基础设施总耗能PUE =it设备耗能图1.在数据中心内如何计算PUE的示意图The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所有。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将其存储到任何检索系统中。第13页 the green grid通向高效ITZ路在图1中,在设施的电衣处或附近测最基础设施总耗能，以便

27、准确反映进入 数据中心的电能。该测量结果应代表数据中心内的总耗能。数据中心仅应该测量基础设施电表的那一部分，因为包含未用于数据中 心的能源会导致PUE指标不正确。例如，如果数据中心存在于办公楼中，从电 网获取的总电能将等于数据中心的基础设施总耗能和建筑物中非数据中心办公 区的总耗能。在该情况下，数据中心管理员应测量和减去非数据中心办公区使用 的能源，以便计算出准确的PUEo应该在所有设施的电力转换、开关和调节后并且在IT设备使用电能前测量 IT设备耗能。最可行的测最点位于计算机机房配电单元的输出处。该测最结果 应代表供应给数据中心内的计算设备机架的总耗能。PUE数值的范围是1.0至无穷大。在理

28、想情况下，PUE值达到1.0将表明效 率达到100%（即，所有能源仅被IT设备使用）。冃前没有给出表明数据中心PUE 真正范围的综合数据集合。一些研究表明许多数据中心的PUE达到3.0或以上， 但是，通过合理的设计，PUE应该可以达到1.6 （或更佳水平）。'劳伦斯伯克利 国家实验室完成的测最结果为这一观点提供了支持J该结果表明所测量的22个 数据中心的PUE值范围在1.3和3.0之间。4.1 PUE计算注意事项混合用途建筑物可以包含许多功能分区，例如，数据中心、实验室、办公室 等。对于混合用途建筑物，仅确定数据中心环境的耗能可能比较困难。当电网通 过单一入口点（如配电室）进入建筑物，

29、然后分配到各个建筑物位置时，测量将 更加困难。此外，这些建筑物的结构使确定进入建筑物以及传输到数拯中心的电 力损失非常困难。5Belady, C , "Getting the Most Out of Your Data Center " AFCOMData Center World presentation (March 2007)仕p:/hp C pdf6Greenberg. S., Mills, E »Tschudi, W., Rumsey, P» and Myatt, B.» "Best Practices for Data C

30、enters Lessons Learned from Benchmarking 22 Data Centers Proceedings of the 2006 ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Buildings (2006)http J/hightech lbl gov/presentations/datacenter2006aceee pptThe Green Grid机密信息一一仅供会员使用©2012The Green Grid版权所有。没有版权所冇者的书而许可，不得使用、复制、影印、传输本 出版物的任何部分，或将英存储到任

31、何检索系统中。第17页 the green grid通向高效n之路一些散热技术将散热组件（泵、制冷机、风机和热交换器）集成到IT设备 内部，使PUE计算更加复杂。这些技术是基础设施设备和IT设备之间传统的明 确描述变得模糊。但是，在本文描述的指标中必须计入为数据中心提供电力和散 热的设备。The Green Grid 一直致力于持续提高数据中心的效率，作为该努力的一部分, Hie Green Grid将更清晰地区分基础设施利IT设备，并为数据中心以及设备本身 提供能源使用测屋技术。本文将在以下章节中详细介绍以下主题。4.2 PUE测量级别测量PUE的三级方法，包括基本、中级和高级测量，如下表1

32、所示。表格 后的示意图（图2）显示了典型的数据中心，其中包括为埜L中列出的建议PUE 测量级别而确定的测最点。这些点由图中的电表指示，上面带有相关的第13级（LI -L3）标签。表1. The Green Grid的PUE三级测量方法的高级分类第1级（L1） 基本第2级（L2） 中级第3级（L3） 高级IT设备耗能UPS输出PDU输出IT设备输入基础设施总耗能电力公司输入电力公司输入电力公司输入测量周期每月海周每天/每小时连续（15分钟或更短） the green grid通向髙效rrz路注：如要报告第1级.第2级或第3级，必须使用该级别的所需测最位置。 例如，必须在PDU输出和电力公司输入处

33、执行第2级测量。如果使用电能（而 非能源）进行测量，报告某一级别也需要明确“测量周期”。我们建议了其他测量点，以便深入了解数据中心基础设施的能源效率。监控 各种制冷单元和电气组件将使我们深入了解大型耗能设备以及应该在何处提高 它们的效率（例如，冷水机、泵、冷却塔、配电单元、开关设备等）F_AC: a、UiNl> meurWig poiML1.L2 ULWy feed15kV-4&AUJtSfnxo Tranter SirichAiA>*n3tcTrjtvViMSubslaSon3 V/277&MUP2 MWStandby SMchgd 2500A. 480 VMec

34、hanical Switch GearKtechanical S*<cti GearUPSAS«fo400 kW500 kVAUPSA Side400 kW500 kVAUPS員 Sid*400 kW500 kV AKWcha nr al EqiMpmentlasjfaaky PowerCRAC UntoOiycoi P*m”Man tenant Bypass Switch 2500 A. 480VPOUKgFor iT EouiprnenePOU 10C kVAPOU 8 kVAPOu icx) LVAPOU100kVAL'Ou：POU100L 3 SecurtyDD

35、U100bVAV C«AC UfWt3kVAPOU100k.APOU tooIVAP818 hVAL 2L 2OOOA. 400V图2典型数据中心三种PUE测量级别的示意the green grid效IT之路第1级基本：在UPS设备输出处测量IT负载，可以通过UPS前面板，UPS 输出的电表以及公共UPS输出总线的单一电表（对于多个UPS模块而言）读取。 从为数据中心供电、散热和调节温度的电气和制冷设备供电的电力服务入口处测 量进入数据中心的总能量。基本监控要求每月至少采集一次电能测量；对于能量 测量，建议使用该频率。测量过程中通常需要一些人工参与。第2级中级：在数据中心内的配电单元

36、输出处测皐IT负载，并且通常通过 配电单元前面板或配电单元变丿工器二次侧的电衣读収°对丁第2级，也可以进行 单独的支路测量。从为数据中心供电、散热和调节温度的电气和制冷设备供电的 电力服务入口处测最进入数据中心的总能最。中级监控要求每天至少采集一次电 能测星；对于能星测星，建议使用该频率。与第1级相比，人工参与较少，因为 将通过电表以电子形式采集数据。对于第2级，可以实时记录数据，可以查看未 来的趋势走向。第3级高级：通过监控带电表的机架配电单元（即，机架式电源插排），或 通过IT设备本身，在数据中心内的每台IT设备处测量rr负载。注意必须从这 些测最中扣除非IT负载。从为数据中心供

37、电、散热和调节温度的电气和制冷设 备供电的电力服务入口处测最进入数据中心的总能最。高级监控要求每隔15分 钟或更短时间至少采集一次电能测量;对于能量测量,建议使用该频率。对于第 3级测量，在采集和记录数据时不应该有人工参与：将通过1动化系统实时采集 数据，应支持广泛数据存储和趋势分析。所面临的挑战是以简单的格式采集数据, 满足各类用户的需求，最终积累该数据以获取数据中心的全貌。对于第1级和第2级测量流程，建议大约在一天的相同时间进行测量，此时 数据中心的负载尽可能与上次测量保持一致。当进行每周对比时，执行对比测量 的一周内的某夭也应该保持不变。The Green Grid机密信息一一仅供会员使

38、用©2012The Green Grid版权所有。没有版权所冇者的书而许可，不得使用、复制.影印、传输本出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向高效IT之路从第1级进入第2级（基本到中级）或从第2级进入第3级（中级到高级） 的主要优势包括：测量周期。7每个级别都比上一个级别的测星频率高：基本=每月或每周中级=每天/每小时（相同天/时间）舷=连续（例如，15分钟间隔或更短）测量位置每个级别都比上一个级别的耗能测最的准确度高，因为测最位置 更加接近耗能设备。例如，对于rr设备，执行测量的位置：基式=UPS输出处（在UPS显示处或通过UPS输出

39、的电表处采集瓦时测 帚值：对于多个UPS模块，可以使用公共UPS输出总线上的电表）中级=在PDU输出处（PDU显示处或通过PDU变床器的二次侧电表采集r 瓦时测量值）瘪级=在IT设备输入处（或机架式智能电源插座）务必注意的是Hie Green Grid不鼓励在没有充分研究和分析的情况下，将 PUE指标用于比较不同的数据中心。但是，如果是参照其他数据中心衡量PUE, 无论选择何种PUE测最级别，务必计入支持数据中心的所有设备。在下一节中 的表2包含了一份完整的设备列表。43组件分类为了使PUE保持全球指标的地位，数据中心所有者和经营者必须遵守以下 两个重要要求：为包含该指标的两个核心因子的每个子

40、组件进行正确分类：rr设备耗能和基 础设施总耗能。（参见图工以査看子组件概览。）使用相同的方法获得建立pue的两个核心因子的数据输入（即，使用相同 的方法进行数据采集，并且务必使用实际测量值）。如The Green Grid的第】4号白皮书The Green Grid指标：数据中心基础设施效率（DC1E） 详细分析，“测量周期"是指采集许多周期性样本的总时间间隔。The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所冇。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本 出版物的任何部分，或将其存储到任何检索系统中。第19页 the

41、green grid通向髙效IT之路 数据中心的网络运行中心（NOC）是IT的一种功能。因此，如果NOC为数 据中心提供支持，所采集的相关耗能将归入IT部分。如果NOC不为数据中 心提供支持，则NOC为独立功能，并且该设施为混合用途建筑物。（有关混 合用途建筑物的特定信息，请参见第5.2节。）PUE子组件rr设备心储梵他设备HVAC电倍设备IT支持系统建筑物 管理网络设备计算 设备C设施设施 电源）PUE图3典型数据中心的设施和IT设备内的子组件概览下述表2旨在帮助为每个子组件正确分类。The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Grid版权所有。没

42、有版权所冇者的书而许可.不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第#页The Green Grid机密信息一一仅供会员使用©2012The Green Grid版权所有。没有版权所冇者的书而许可.不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第21页 the green grid通向NIT 路表2.典型数据中心内IT和物理设施类别内的子组件分类IT设施服务器网络设备交换机路由器IT支持系统打印机PC/工作站远程管理（KVM、控制台等）其他设备安全加密装置等存储存储设备交换机、存储阵列、NAS系统备份设备介质、库、虚拟介质电

43、信设备计算设备所有电信（电信公司）设备物理设施自动切换开关（ATS）开关设备UPS直流电池/整流器（非UPS电信节点）发电机变压器（降压）静态转换开关（STS）配电单元（PDU）机架配电单元（RDU）断路器面板配电接线照明暖通空调（HVAC）冷却塔冷凝器和冷凝器水泵冷水主机The Green Grid机密信息一一仅供会员使用©2012The Green Grid版权所有。没有版权所冇者的书而许可.不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向离效IT之路 the green grid通向髙效ITZ路物理设施The G

44、reen Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所冇。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将其存储到任何检索系统中。第23页 the green grid通向离效IT之路暖通空调（HVAC）冷水泵水处理系统井泵计算机机房空调（CRAC）计算机机房空气处理器（CRAH）干冷器空气压缩机送风机回风机空气节能装置水侧节能装置除湿器加湿器加热器按列和按机架散热解决方案冷凝泵物理安全消防系统水检测物理安全服务器/设备楼宇管理系统和控制系统用于控制/管理数据中心的服务器/设备探头/传感器设备控制4.4测量能源使用4.4.1估计数

45、据中心设计和计划的能源使用可以使用估计方法（如效率曲线和估计负载条件）获得PUE方程式所需的 各个组件的能源使用。The Green Gild设想将该方法用于估计预期的PUE数值, 并评估未來数据中心的设计和计划阶段中的备选方案。但是，Hie Gieen Gild不 建议将该方法用于运行中的数据中心，并且强烈建议测量实际的能源使用。The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green Gnd版权所冇。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将其存储到任何检索系统中。第25页 the green grid通向离效IT之路使用数据

46、中心IT设备或机械基础设施组件上的铭牌额定值无法准确计算 PUE数值。必须采集实际能最测量值，以便使PUE与运行中的数据中心建立关 联。4.4.2测量实际能耗Hie Green Grid建议测量整个数据中心和IT设备的实际能源使用，用于获収 计算PUE所需的数据。The Green Grid认识到获取实际测量值是一项重要的工作, 特别是对于没有足够的数据采集仪器的现有数据中心。所需的测量数拥至少包括 两个测最值：基础设施总耗能（色2中的a点）和rr设备耗能（图2中的b点）。 虽然这足以计算PUE,但Hie Green Grid认为需要更多的数据评估潜在的改进领 域，以及评估提高数据中心PUE的

47、更新措施。4.4.5测量周期每小时、每天、每周、每月和每个季度的差异会影响PUEO提高测量周期 的频率可为分析提供更大、更准确的数据集合。为了真正了解并成功管理数据中 心的效率，应使用连续实时监控，以便执行历史趋势查看和统计分析，从而确定 在何处提高效率。其他优势包括早期发现表明系统出现问题的意外变化。如果连 续实时监控不太实际或经济条件不允许，应该执行可重复的明确的测量流程，以 便尽量频繁地采集PUE数据用作比较用途。如果数据中心内正在执行维护，或者发现或存在其他严莹运行异常，任何一 种情况都会产生负面影响，导致提供不真实的PUE测最值，则不应该继续执行 测量。因此 Hie Green Gr

48、id建议的最佳实践是自动、实时监控，每隔15分钟或更 短采集数据。当报告PUE数值时，数据中心所有者应使用一年内的半均PUE数 值。对于没有宾时监控的数据中心，按照预期实施级别根据如收集PUE数据， 并使用本文的第VI节（如何报告PUE）列岀的指南进行报告。 the green grid 通向高效rr之路4.4.4建议必需的测量点和时间间隔表3为表1概述的PUE测量等级进行了补充,还提供了 The Gieen Grid的 三个测量级别的建议测量点和时间间隔等信息。表3每个PUE测量级别的必需和建议的测量点和时间间隔的指南在何处测量？第1级（L1） 第2级（L2） 第3级（L3）多久测量一次？基

49、本中级高级IT设备耗能必需UPS输出PDU输出CT设备输入基础设施总耗 能必需电力公司输入电力公司输入|电力公司输入其他建议的测量*UPS输入/输出 制冷输入PDU输出UPS输入/输出 制冷输入测量时间间隔必需每月每天15分钟每周每小时15分钟或更短木建议测最是必需测量的补充。建议其他测最点的目的是进一步了解基础设施的 能源效率。图4中的图解描述了垃中三个测最级别的其他建议测量点。图4为图2中 描述的测量点提供了补充。特别是，将第2级测最点添加到关键负载ATS输出 和UPS输入。其他建议测量点以黄色突出显示。The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012The Green

50、 Gnd版权所冇。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将其存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向d IT 路The Green Grid机密信息一一仅供会员使用©2012The Green Grid版权所有。没有版权所冇者的书而许可.不得使用、复制.影印、传输本出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第27页 the green grid通向d IT 路 a ； utiwyrncienfic poiiwSubstationLttit/FeedAutoniatk Tranefer SAftCtlStandby Swit

51、chboard 2500 A 480 VsDdtkjpAjiomic Transfer Swtch©8Generator Swtchgear2血MechanicalSwitch GearMeehan calSwitch GearB 、IPanel 80QA. 480 Vl 3PtAJ100PUJ100PDU100FDU103L 3 ncuurusit reeas For IT Equipment2sratonsBuidiDg Uannent V FsciityPowr CRAC Unite PumpsUPS BSide 320 KWPLAJ PUU100 100 ts te trUP

52、S ASide 400 kW 500 kVAUPS ASide 400 kW 500 kV A-UPS ASide 400 kW 500kVA、XIX.1sMechanical Equipment、Mechanical EquipmentBuildinsManagecnent Facility Powec CRAC Urito Gl/coi PumpsMaintenance Bypass Switch 2500A, 480 VPDU100PDU100图4.监控和测量点PDU1XThe Green Grid机密信息一一仅供会员使用©2012The Green Grid版权所有。没有版权

53、所冇者的书而许可.不得使用、复制.影印、传输本出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第#页 the green grid通向离效ij之路4.4.5关键电力路径测量点虽然在电力入口处以及PUE数据收集的关键负载处监控能源使用看似简单, 但复杂的关键电力传输路径使该任务具有挑战性。将监控位置靠近耗能设备可以 进一步隔离配电组件的损耗。虽然在测量rr能源使用时首选该方式，但在所有 其他测量中都包含配电损耗。总关键电力路径可以包括电表下游的许多设备，如图5所示。（有关详细列 表，请参见表2。）图气关键电力路径测量点的层次结构监控关键电力路径内的能源使用涉及许多方面，这些方面使数据屮心的经营 苕

54、无法简单和明确地进行监扌讥在关键电力路径的每个点安装测量仪器可能导致 成本飙升。此外，收集、处理和解释所有数据也可能比较复杂。目前，市场上无 法购买到集成测量解决方案的软件，因此数据中心经营者必须处理多个数据收集 系统。最后，测星能源使用的仪表必然有一定误差，这将会影响测星结果。为了采用更实际和更可行的监控方法，Hie Green Grid建议数据中心经营者 考虑PUE精度的相关改进，确定最有利的测量点。The Green Grid机密信息仅供会员使用©2012 The Green Gnd版权所冇。没有版权所有者的书而许可，不得使用、复制、影卬、传输本出版物的任何部分，或将英存储到任何检索系统中。第29页 the green grid通向高效IT之路4.4.6关键制冷路径测量点分离制冷系统的负载可能比电力路径更具挑战性。当按照系统分组时，将获 取最有用的数据，可以实现与其他系统的耗能对比。应将精力投入到按照系统确 定能源使用，包括但不限于以下示例：冷却装置冷水主机冷却塔泵节能装置储热器二次冷水分配系统计算机机房空气处理器照明风扇（新风和排