关于《上海市三年行动计划》中PUE小于1.3的对策解读

1、事件背景

《上海市推进新一代信息基础设施建设助力提升城市能级和核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）》的通知，引起了数据中心基础设施圈内各个层面的热烈解，从中，有人看到希望，有人看到了危机，有人看到了数据中心发展的趋势，有人看到了上海有关部门对数据中心的态度。

其中有一段话，深深的吸引了大家的眼球，是关于基础设施的要求：推进数据中心布局和加速器体系建设。统筹空间、规模、用能，加强长三角区域协同，布局高端、绿色数据中心，新建机架控制在6万个，总规模控制在16万个。推动数据中心节能技改和结构调整，存量改造数据中心PUE不高于1.4，新建数据中心PUE限制在1.3以下。开展计算资源布局规划和资源配置方案研究，实施技术试验及模式研究。依托数据中心布局，建设基于中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）等的计算中心，面向人工智能的计算加速资源占新增数据中心机架总量的50%。

其中最让人揪心的，是新建数据中心PUE限制在1.3以下，这个数值代表什么，对数据中心行业熟悉的人们都心里有数，那是上海有关部门对节能的极致追求，如果按照传统的成熟方案进行设计，几乎是不可能达到1.3的要求的，那就是要逼迫从业者采用更加有效的节能方案。

由此，可能给全国数据中心行业带来一次节能技术的革命。

2、PUE的前世今生

首先，让我们来看看PUE的由来，在2007年的时候，为了更好地了解和提高现有数据中心的能效，认识到建立数据中心效率指标的重要性，并由此为提高每瓦性能的技术指导提供理论支持。理想情况下，这些指标和流程将有助于确定在需要新数据中心之前是否可以优化现有数据中心。由此，提出了PUE的概念，即Power Usage Effectiveness（能源使用效率），从那时起，PUE已在业界得到广泛采用。

下面来看PUE的定义：能源使用效率，数据中心IT设备和配套基础设施的电量或能量和除以由设计人员按企业采用的标准计算获得的IT设备电量或能量之和。业内一般通用的，多指整个数据中心包括IT设备和配套基础设施的年耗电量除以IT设备年耗电量。

PUE计算公式如下：

PUE =机械负载系数（MLC）+电气负载系数（ELC）+ 1.0

这里所有因素都是按IT负荷除以的比率：

•1.0表示标准化的IT负载。实际上，这是IT负载因子（ILF），但始终为1.0。

•机械负载系数（MLC）是制冷设备、泵、风机等消耗的总能耗除以IT能耗。

如下：

其中,制冷能耗(kWh)=场地内通过蒸气压缩、通风、减湿、蒸发、吸收和吸附等方式实现制冷和加湿所耗费的能耗总和;不计算冷却塔底盘加热器的能耗。当未采用电制冷时,燃料化学能耗或热能耗须转换为 kWh。(ASHRAE 90-4P 节能标准-2016)

•电气负载系数（ELC）是开关设备，不间断电源（UPS），配电单元（PDU）等消耗的总能耗除以IT能耗。

通常，电制冷时，电制冷机组消耗的能量将占到整个制冷系统的60%~90%。而机械负载系数，在不同的架构下，通常能贡献的数值范围可达到0.05~1，波动范围较大，是影响最终PUE数值的核心因素。

上篇结束，请关注下篇

往期文章回顾