Wie Sie die Kennzahl der Power Usage Effectiveness verstehen

Definition des PUE-Werts

Der PUE-Wert wird berechnet, indem die Gesamtenergie des Rechenzentrums durch die IT-Energie geteilt wird. Die IT-Energie umfasst den Energieverbrauch von Servern, Speicher- und Netzwerksystemen sowie unterstützenden Geräten wie KVM-Switches und Monitoren. Stromproben sind zwar Indikatoren für die Effizienz, aber sie sind weder ein akzeptabler PUE-Wert noch repräsentativ für den tatsächlichen Betrieb der Anlage – insbesondere, wenn sie zu günstigsten Tageszeiten entnommen werden.

Daten aus bestimmten Bereichen innerhalb des Rechenzentrums helfen bei der Berechnung des PUE. Der Hauptbereich ist der White Space, der die gesamte Computerausrüstung enthält. Berücksichtigen Sie auch alle Betriebszentren, Testlabore und andere Bereiche, die dieselben dedizierten Strom- und Kühlsysteme wie der White Space verwenden. Separate Stromversorgungssysteme oder Systeme mit gemischter Nutzung sind nicht Teil der Berechnung. Administratoren müssen alle nachhaltigen Energiequellen, die das dedizierte Strom- und Kühlsystem betreiben, in elektrische Energieäquivalente umrechnen.

PUE-Zahlen verstehen

Der PUE-Wert kann in der Praxis niemals unter 1,0 liegen. Ein Wert von 1,0 wäre nur unter idealen, in der Realität unerreichbaren Bedingungen möglich – nämlich dann, wenn der gesamte Strom ausschließlich für die IT-Geräte verwendet wird und keinerlei Verluste oder zusätzlicher Energiebedarf (zum Beispiel für Kühlung oder Beleuchtung). Da in jedem Rechenzentrum immer auch Energie für Infrastruktur benötigt wird, liegt der PUE-Wert zwangsläufig immer über 1,0.

Am häufigsten liegt der PUE-Wert zwischen 1,3 und 3,0. Ein PUE-Wert von 1,6 oder besser ist in den meisten Rechenzentren erreichbar, wenn sowohl der elektrischen und mechanischen Konstruktion als auch den Betriebsabläufen die gebührende Aufmerksamkeit geschenkt wird. Allerdings sind PUE-Werte nur dann vergleichbar, wenn sie unter identischen Bedingungen gemessen werden, einschließlich gleicher Messmethoden und Zeitträume. Unterschiede in Standort, Klima und Infrastruktur können die Vergleichbarkeit beeinträchtigen.

Die PUE-Zahlen sind nicht intuitiv und können leicht missverstanden werden. Ein PUE von 2,0 bedeutet, dass die IT-Ausrüstung (ITE) genauso viel Energie verbraucht wie die Strom- und Kühlgeräte. Ein PUE von 3,0 bedeutet, dass Strom und Kühlung doppelt so viel Energie verbrauchen wie die von ihnen unterstützten Geräte.

Die Effizienz der Rechenzentrumsinfrastruktur (DCiE) misst ebenfalls die Energieeffizienz. DCiE ist der Kehrwert von PUE und wird als Zahl zwischen 0 und 100 angegeben. Ein PUE-Wert von 1,0 entspricht einem DCiE-Wert von 100 oder einer Effizienz von 100 Prozent. Ein PUE-Wert von 2,0 entspricht einem DCiE-Wert von 50 oder einer Effizienz von 50 Prozent. Ein PUE-Wert von 3,0 entspricht einem DCiE-Wert von 33 oder einer Effizienz von 33 Prozent. PUE-Kennzahlen werden am häufigsten angegeben, obwohl der DCiE-Wert eine verständlichere Zahl liefert. Ein PUE-Wert von 2,0 lässt mehr Interpretationsspielraum als ein Energieeffizienzbericht von 50 Prozent.

Es gibt neben PUE und DCiE noch weitere Kennzahlen zur Bewertung der Energieeffizienz:

• Die Water Usage Effectiveness (WUE) bewertet den Wasserverbrauch für die Kühlung.
• Die Carbon Usage Effectiveness (CUE) erfasst die CO2-Emissionen im Verhältnis zum Energieverbrauch der IT-Geräte.
• Die Energy Reuse Effectiveness (ERE) misst die Effektivität der Energierückgewinnung innerhalb des Rechenzentrums.

PUE-Stufen

PUE-Messungen umfassen Stufe 1, Stufe 2 und Stufe 3. Andere Bezeichnungen sind L1, L2, L3 oder PUE1, PUE2 und PUE3. Jede Stufe bietet ein genaueres Verhältnis von IT-Energie zur Gesamtenergie des Rechenzentrums. PUE1 wird am häufigsten angegeben. Diese Tabelle zeigt die Anforderungen für jede Stufe.

Zeichnen Sie die PUE1-Messwerte manuell auf, ebenso wie die täglichen PUE2-Messwerte, wenn diese jeden Tag zur gleichen Zeit erfolgen. Bei häufigeren Messungen für PUE2 oder PUE3 ist eine automatische Aufzeichnung erforderlich, um die Konsistenz zu gewährleisten. Die für die PUE-Berechnungen verwendete Energiezahl ist der Durchschnitt der Messwerte über einen bestimmten Zeitraum. Das kann mehrere Monate dauern und entspricht der Realität am besten, wenn sie über ein ganzes Jahr hinweg gemessen werden.

Kombinieren Sie die Messwerte mehrerer unterbrechungsfreier Stromversorgungen (USV), Stromverteilereinheiten oder intelligenter PDUs, um eine Gesamtenergiezahl zu erhalten. Die Messung der tatsächlichen Energie in Kilowattstunden anstelle der Leistung in Ampere, Kilowatt oder Kilovoltampere erfordert gute Aufzeichnungsleistungsmesser, deren Installation kostspielig sein kann. Leistungsmesser ermitteln und integrieren Spannungs-, Strom- und Leistungsfaktoren in Echtzeit. Die Messgeräte sollten eine Genauigkeit der Versorgungsrate von mindestens einem Prozent gewährleisten.

Spezielle Verwendungszwecke von PUE

Der Teil-PUE, der eine an bestimmten Systemen oder Geräten gemessene Last darstellt, identifiziert Systeme mit geringer Effizienz und verfolgt Verbesserungen, wenn Änderungen auftreten. Der Teil-PUE ist nur für den internen Gebrauch bestimmt. Es handelt sich nicht um eine meldepflichtige Zahl, da es keine Standarddefinition dafür gibt, was sie umfasst.

PUE-Zahlen können die Energieeffizienz eines Rechenzentrums mit der eines anderen vergleichen. Dieser Vergleich ist jedoch nur dann genau, wenn die Messungen an allen Standorten auf die gleiche Weise und über den gleichen Zeitraum durchgeführt werden. Bei Vergleichen müssen Administratoren berücksichtigen, dass unterschiedliche Standorte unterschiedliche Klimabedingungen haben, die sich erheblich auf die Kühlungsanforderungen und den PUE auswirken. Administratoren sollten auch bedenken, dass ein geringerer Energieverbrauch nicht immer zu einem niedrigen PUE-Wert führt.

Weder die ITE noch die Strom- und Kühlungskonfigurationen sind an zwei Standorten identisch. Die genauesten Vergleiche sind über den längsten realistischen Zeitraum möglich. Das liegt daran, dass die Rechenlasten an verschiedenen Standorten zu unterschiedlichen Tageszeiten und an unterschiedlichen Tagen im Jahr ihren Höhenpunkt erreichen können.