绿色数据中心

绿色与未来 /webmoney 能源成本与使用正驱动数据中心的变革 运算需求提升 这十年来服务器成长了 6倍 , 存储成长了 69倍 1 从 2001年到 2006年 , 服务器的平均能耗翻了四倍 2 数据中心的能耗每五年就翻一番 3 66-73% 的企业在未来的 12-24个月中将扩充他们的数据中心 4 持续增加的成本压力 降低企业成本现在已成为 CIO在 2009年的第二重要的事 5 全球电力的价格每年上涨 10-25%6 数据中心在 20年内的运营成本是资本投入的 3-5倍 对变化的响应 科技密度在十年内成长了 20倍 7 78% 的数据中心已经是七年或更久前建立的 8 29% 的企业确认数据中心的能耗与冷却影响了服务器的采购决策 9 /webmoney 新数据中心成本结构的弹性设计 Source: IBM Estimates 资 本成本 60% 的成本花在能源相关的 设备 Mechanical 20% Contingency 9% General Contractor Fee 8% Architect / Engineer 5% Commissioning 2% Fit-Up Costs 9% Instrumentation & Controls 4% Mechanical Cost Breakout Cooling Plant 72% Raised Floor Cooling 28% Electrical Cost Breakout Generator 45% UPS 27% Pow er Distribution 28% Power 36% Shell 7% /webmoney 新数据中心成本结构的弹性设计 Source: IBM Estimates 运 营 成本 75% 的成本花在能源使用 $50 $100 $150 $200 $250 $300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Cumulative Cost of Operations ($Millions) Year Energy Cost Staffing Bldg. Maint. & Mgmt. R E Tax Example: One 20,000 square foot data center Cumulative cost to run a data center 10% annual energy increase Data center operational costs are 3-5 times the capital costs 75% of operational costs is for energy ￥ 4000-6000/Y/m2 /webmoney 数据中心级别 国际组织对于机房性能的定义 75%100%125%150%175%200%1 2 2+ 3 3+ 4R a i s e d F l o o r R e l i a b i l i ty L e v e (I B M L e v e l s )Cost per square foot of raised floorApproximately 1 hour 37% increase in cost for highest availability UPS Data Center Generators N+1 Fuel Oil 48 Hrs. Typical Utility Provider 2 Sources PDU A PDU B Fiber Route B Fiber Route A Chillers N+1 Batteries 10-15 min Cooling Towers Makeup Water Storage Server CRAC Units Raised Floor Static Switch B Static Switch A Uninterruptible Power Supply N+1 x IBM Level 1 Utility Only IBM Level 2 UPS Protection IBM Level 3 UPS and Generator IBM Level 4 System plus System IBM 数据中心白皮书定义 _Level 3+ 6 PDU Pow er Distribution Unit Availability measured at the PDU Values are for demonstration only Heat / Water Vapor UPS Data Center Generators N+1 Fuel Oil 48 hrs typical Utility Provider 2 Sources PDU A PDU B Fiber Route B Fiber Route A Chillers N+2 Batteries 10-15 min Cooling Towers Makeup Water Storage Server CRAC Units Raised Floor Static Switch B Static Switch A Uninterruptible Power Supply 2N x Level 1 Utility Only Level 2 UPS Protection Level 3 UPS and Generator Level 4 System plus System UPS Batteries 10-15 min IBM 数据中心白皮书定义 _Level 4 Tier 4 UPS Data Center Generators N Fuel Oil 48 hrs typical Utility Provider 2 Sources PDU A PDU B Fiber Route B Fiber Route A Chillers N Batteries 10-15 min Cooling Towers Makeup Water Storage Server CRAC Units Raised Floor Uninterruptible Power Supply UPS Batteries 10-15 min Generators N Fuel Oil 48 hrs typical Chillers N Cooling Towers Makeup Water Storage 绿色数据中心 绿 色数据中心的 标 志之一： PUE = 数据中心 总 用 电 消耗 . IT设备 能源消耗 理想的 PUE = 1.6 常 见 的 PUE = 2.4 to 2.8 甚至更高 电源使用效力 (PUE) / PUE 65% DCE=1/PUE 数据中心的能效比 DCE New IBM Boulder : PUE=1.3 能源的效率可以对总体拥有成本起相当明显的影响 一个机柜以 3KW用电量，每度电一元人民币计算，每月的电费是 2160元。每年该机柜电费是 2.6万。 一个机房，以 50个机柜计算， 150KW,一年的 IT设备电费是 130万 模块化构建新思路 IBM为绿色数据中心带来了一系列全新的解决方案，她运用标准化、模块化及灵活可复制式的设计理念改变原有数据中心设计和建造模式，使之更为快捷和风险更低，且更具灵活性。 与市场的主导者们协作，有益于客户： 快速地创建一个高能效的数据中心 端到端的一揽子节能方案 友好协作，采用最新的 IT、 UPS、 制冷和监控技术来完善数据中心的 设计和管理 /webmoney IBM数据中心家族 TM 便携式模块化数据中心 企业级模块化数据中心 面向 500-2,500 平方英尺数据中心的一揽子解决方案 8-12 周快速完工 比传统数据中心少 20%成本 能源效率提升 15-30% 标准化设计适用于 5000平方英尺到 20000平方英尺的数据中心 高可用性设计 领先的能源效率 66% DCiE 交付速度比定制方式快 25% 涉及到领先供应商的开放架构 全功能数据中心，提供多厂商支持 可移植 临时和远程数据中心 可在 12-14 周内快速实施 设计用于提供高可用性 领先的能源效率： 77% DCiE “即插即用” 的基础设施可在现有数据中心中支持高密度服务器 无中断实施 比翻新现有的数据中心少 35%的成本 高密度分区 可扩展模块 化数据中心 /webmoney /webmoney /webmoney /webmoney CFD帮助确定最佳设计方案 剪力墙引起的局部负压区 精密空调正面剪力墙 冷通道送风静压分布均匀 采用冷池提高送风温度及致冷效率 /webmoney 国家 A级机房环境标准与 ASHRAE Class1级机房标准 i-d图表现形式，如果按照国家 A级标准势必增加制冷能力，可以在服务器可接受范围内适应调整温湿度范围 国 家 A 级 标 准 进 风 温 度 范 围服 务 器 可 接 受 范 围 （ 影 响 寿 命 及 工 作 稳 定 性 ）A H S R A E C l a s s 1 服 务 器 最 佳 进 风参 数 范 围干 球 温 度 ( )湿 球 温 度 ( )100% 80% 70%90% 60% 50% 40% 30%20%101520 25 30 3540/webmoney PUE Assessment /webmoney 解决方案 全面的 , 以事实为基础的分析 评估冷却 , 电力与建筑系统 对数据中心能耗效率的评估 提出合理成本下的实际行动建议步骤与路线图 收益 采取行动后每年节省 40% 的成本 不到两年就回收投资 花 14,000美元 , 每年节省 10,000 美元 延长企业基础架构的寿命 一家美国企业在进行了能耗评估后节省了 40% 的能源成本 改善处 成本 ($K) 回报 Reduce recirculation & bypass of cooling air 5 1 year Increase CRAC air discharge temperature 5 1 year Adjust indoor temperature & relative humidity 3 1 year Turn off CRACs where no IT equipment load 1 immediate Improve UPS efficiency 40-140 1-2 years Consider transferring IT loads to two PDUs Varies varies Implement occupancy sensor light controls 5 1.5 years Variable speed fans 200 6 years Variable speed scroll compressors 300 18 years Total 60 - 700 1 -18 years /webmoney 从天然免费的冷却设计节省了50%的能耗成本 利用了 98%的原有建筑空间 设计 IBM 新数据中心基础架构 Boulder 数据中心的智慧型设计能对变动与能源效率作出响应 靠风力发电提供了每年 100万千瓦时的电力 利用其它能源方式节省了 200万磅的 CO2 排放量 /webmoney /webmoney 对数据中心采取的行动能显著地改善成本 , 弹性与灵活度来支持变动的需求 延长 现有数据中心基础架构的寿命 为整个企业的数据中心基础架构进行 合理化 透过审计节约了 23%能耗 使用新科技节省了多达 35%的成本 从虚拟化节省了 30-70% TCO 成本 使用有效的能源科技达到超过 30%的节约 降低多达 50%的运营成本 从数据中心整合节省了多达 15%的运营成本 运用模块化方案可推迟 40-50% 的资本与运营成本 透过节能设计节省了多达50%的运营成本 设计新的基础架构来 响应 变动 /webmoney 下一步我们能做什么 ? 实践案例 寻找“绿色”的价值 数据中心评估 , IT优化 , 模块化数据中心 智慧的系统 智能行业系统 社会转型和企业社会责任 碳排放管理咨询，企业信誉管理服务，人力资本管理 /webmoney 重要讯息 能源效率是今日具有重大影响力的全球议题 在未来影响只会与日俱增 能源效率是 IT信息化绿色运营中一项重要指标 采取简单但重要的一些行动就能产生显著的成本节约 IBM 正与全球客户一起开发这一方面的解决方案 IBM 期待能与您一起启动这个绿色旅程 /webmoney 更多讯息请参考 绿色 IT: /green CIO: /cio/cn 利用 IBM的 经验来协助您 /webmoney Thank you! /webmoney 智慧的地球带来的契机 法律法规与标准 国家针对节能减排，保护自然环境和对减少破坏生态环境方面的法律法规正在增多 成长契机 全球客户对企业要求承担社会与环保责任的力量 , 为企业开拓了大量的成长与差异化的机会 利益相关者的期望 从投资者到市场分析师，从雇员到消费者，再到 NGO，各方都对考虑人类活动对环境和经济造成的后果提出了更高的要求 . 成本与资源缺乏 企业面临着能源，垃圾处理，水，原材料不断上升的成本以及可用性的不确定性等问题同时，由于气候变化与全球暖化，对有形资产的威胁已然成真 28 /webmoney 29 采用热电联供技术 /webmoney 30 采用直流供电 /webmoney Google数据中心的节能策略 19个在美国， 12个在欧洲， 3个在亚洲 (北京、香港、东京 )，另外 3个分布于俄罗斯和南美。 降低服务器的用电量 冷却水塔尽量使用蒸发冷却 建立冷热通道来提升空调使用效率，并提高冷信道的温度设定来减少空调冷却的支出 充分利用水资源 /webmoney Googles Container Data Center Equipment Yard Cooling Plant Container Hangar /webmoney 33 Container Cross-Section Container 的送风方式 /webmoney 34 IBM/Syracuse University Green Data Center Systems and Services focus of this collaboration ($3.5M IBM Investment) Electrical Co-Generation System Liquid Cooling System DC Power Distribution System Syracuse University Green Data Center Green Data Center Analysis & Design Center PUE=1.24 /webmoney Page 35 | 计算机房温、湿度环境设计标准分别为国家 电子计算机机房设计规范 及美国 ASHRAE Class1级机房标准，合理选择执行标准是设计关键 国家 A级机房环境标准与 ASHRAE Class1级机房标准 比较选项 计算机设备环境需求 设备运行时 设备不运行时 干球温度 1 相对湿度 1 最高露 点温度 最大小时温 度变化率 干球温度 相对湿度 最高露点温度 （ ） （ %） （ ） （ /h） （ ） （ %） （ ） ASHRAE TC9.9 Class 1（ 2008） 18 27 25% 60% 17 5 5 45 8% 80% 27 电子信息系统机房设计规范 （ A级）机房标准