數據中心的高能耗所帶來的影響

數據中心能耗的急劇增長不僅是電費和成本的問題，對數據中心的發展和穩定運行也會產生巨大的負面影響，而且成為生態環境重要的污染源，影響了整個社會的可持續發展。

熱量管理約束數據中心發展

數據中心能效低意味著需要更多的電能輸入，更多電能的輸入又以更多熱量的形式輸出，特別是低效的制冷系統，其結果不僅僅是電費的增加，首當其沖的是數據中心的熱量管理問題。當前供電和散熱能力已經很難承受由此產生的高密度和高局部發熱量，進而阻礙了芯片和服務器技術的更新換代。

機房供電和散熱能力以及空間的限制使得許多數據中心不能通過增加服務器數量和存儲容量來增加IT處理能力，影響了新應用的部署，迫使一些數據中心不得不耗費巨資建立新的數據中心。

許多數據中心都希望采用機架式的1U超薄服務器或刀片服務器來提高數據中心的空間利用效率，但現有的供電和散熱能力不能支持高密度的計算能力。人們發現，許多數據中心機架利用率低于1/3，即機架大半是空的，也不能再加入新的設備。

肩負沉重的成本壓力

供電和散熱的開支占據了比以前更大的預算資源份額。近10年來，數據中心運營的開支增長速度是其它開支增長速度的3倍。根據統計，近10年中，企業或機構用于購置服務器的開支年增長率為2.6%、用于購置存儲設備的開支年增長率為6.8%，而運營（供電和管理）的開支年增長率為10%以上。而且，電費的開支是累加的，機構購買了設備以后2-3年內電費開支就超過購置設備的總費用。

當前，IT應用不計成本的時代已經一去不復返了。嚴酷的現實是持續走高的電費開支吃掉了機構大部分IT預算，使得數據中心用于擴展的經費越來越少。日益增加的供電和散熱開支已經成為數據中心可擴展的主要限制，使機構不能按照需求的發展來擴展其數據中心。

形成重大安全隱患

高密度計算的發展也大大增加了局部的發熱量。由于器件在服務器內部，服務器設備密集，電纜數量多且連接復雜，這些都大大增加了散熱的難度，往往在設備內部形成集中的高溫熱點，影響設備的穩定運行，甚至造成誘發火災等惡性事故的重大安全隱患，使得數據中心不能實現無人值守。

破壞業務連續性

數據中心對制冷容量需求的增加，給機房基礎設施帶來很大壓力。由于設計水平低下，機房布局不合理，至少浪費60%的制冷容量。此外，由于散熱效率低，造成10%以上的服務器機架處于過熱狀態，影響了設備的長期穩定運行。特別是，部件的局部發熱非常容易造成災難性的后果。

制約可持續性發展

地球上的資源是寶貴和有限的，數據中心消耗電能越多，它們消耗的自然資源就越多，對環境的負面影響也就越大。數據中心能耗的急劇增長，已經成為影響人類可持續發展的主要因素之一。這已經引起越來越多政府和有關部門的關注，對于機構而言，節能減排已經不再是一個選擇項，而是必須遵循的法規和義務。

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當前，測量數據中心的能耗指標有兩種方法：電能使用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）和數據中心基礎設施效率（Data Center Infrastructure Efficiency，DCiE）。這兩種方法都考慮了數據中心供電、散熱和IT設備各自消耗的能量，得到了The Green Grid（綠色網格）組織的支持。

The Green Grid 定義了這兩種測量方法的具體計算方式：

PUE是數據中心總能耗與IT設備能耗之比，其值越接近1表明能效水平越好；DCiE是一個PUE倒數的百分比值，數值越大越好。

顯然，對以上兩個能效公式，當前普遍使用的是電能使用效率PUE。在使用中特別值得注意的是公式中的“數據中心總能耗”的定義和所包含的內容。