Эволюция PUE: куда движется ключевой показатель энергоэффективности?

Главным показателем энергоэффективности ЦОД на протяжении десятилетий остается показатель Power Usage Effectiveness (PUE). О том, как менялась философия этой метрики, каких значений удалось достичь и что ждет его в будущем, рассказал директор департамента развития новых продуктов SMARTWATT Александр Беспалов.

Как все начиналось

Идеальный показатель PUE, определенный еще в начале появления этой метрики — 1.0, что означает полное отсутствие затрат на вспомогательную инфраструктуру. Однако на заре индустрии о такой эффективности можно было только мечтать.

«Еще в 2000-х годах типичный PUE составлял 2.0-2.5, — отмечает Александр Беспалов. — КПД одного из ключевых элементов — системы бесперебойного питания — в то время редко превышал 90%».

Драйверы перемен 

Главным катализатором эволюции стали операционные расходы. «От 30 до 60% затрат современного ЦОД приходится на электроэнергию. В Москве этот показатель достигает 50%, — подчеркивает эксперт. — В такой ситуации каждый сотый пункт PUE напрямую влияет на рентабельность».

Это экономическое давление совпало с глобальным трендом на устойчивое развитие. Эволюция дата-центров уверенно идет по пути превращения из энергозатратных «прожорливых гигантов» в экологичные, «зеленые» ЦОД.

Современные реалии

Благодаря современной инженерной инфраструктуре, отрасль совершила качественный скачок. Сегодня показатель PUE передовых дата-центров стабильно держится на уровне 1.3-1.5.

Этого удалось достичь за счет нескольких ключевых технологий:

— гибридное охлаждение: интеллектуальное сочетание свободного охлаждения снаружи и традиционных чиллеров, которое минимизирует энергопотребление системой кондиционирования

— высокоэффективные ИБП: модульные системы бесперебойного питания с КПД >97%, которые практически не теряют энергию при преобразовании

— литий-ионные АКБ: более компактные, долговечные и эффективные аккумуляторы по сравнению с традиционными свинцово-кислотными

Взгляд в будущее

По словам Александра Беспалова, тренд на снижение PUE продолжится, даже несмотря на то, что мощности ЦОД и их масштабы будут только расти. На горизонте — новые прорывные технологии, которые позволят уверенно опустить планку ниже 1.2.

Среди них:

— прямое жидкостное охлаждение: технология, при которой жидкость отводит тепло непосредственно от процессоров и других горячих компонентов

— AI-управление энергопотреблением: искусственный интеллект будет в реальном времени анализировать нагрузку, температуру и другие параметры, оптимизируя работу всех систем ЦОД для достижения минимального PUE

— ESS (Energy Storage Systems) и Microgrid: стационарные системы накопления энергии (например, на базе аккумуляторов) и микросети позволят дата-центрам эффективно управлять энергией, запасать ее в периоды низкой стоимости и использовать в пиковые моменты, снижая нагрузку на сеть и потери

— 100% интеграция ВИЭ: прямое подключение к источникам возобновляемой энергии (солнечным и ветряным электростанциям) не только сделает ЦОД «зеленым», но и позволит исключить потери, связанные с передачей энергии по сетям общего пользования.

Не только PUE: комплексный подход к эффективности

Несмотря на всю важность PUE, эксперт предупреждает от чрезмерной фокусировки только на одном показателе. «Комплексный подход, надежные решения по бесперебойному питанию в сочетании с мониторингом, автоматизацией и управлением IT-нагрузкой — вот то, без чего не может обойтись современный энергоэффективный ЦОД, — резюмирует Александр Беспалов. — PUE — это компас, но он не заменяет карту всего ландшафта энергоэффективности».