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PUE en el diseño de centros de datos

Comprender la eficacia del uso de la energía (PUE) en el diseño de centros de datos

Comprender la eficacia del uso de la energía (PUE) en el diseño de centros de datos

El PUE evalúa la eficiencia energética de los centros de datos, buscando valores más bajos, ahorro de costes y una menor huella medioambiental en el diseño y el funcionamiento.

Una serie de artículos sobre eficiencia y sostenibilidad de los centros de datos

Los centros de datos desempeñan un papel fundamental en nuestro mundo digital, y medir su eficiencia y sostenibilidad es esencial para mitigar su impacto ambiental. Tres métricas clave Eficacia del uso del carbono (CUE), Eficacia del uso de la energía (PUE)y Eficacia del uso del agua (WUE) - son fundamentales para esta evaluación.

Esta serie de artículos se adentra en los reinos del eficiencia y sostenibilidad de los centros de datosEl impacto medioambiental de la UE se mide a través de tres parámetros fundamentales:

  • Eficacia del uso del carbono (CUE) es una métrica que se centra en la huella de carbono de un centro de datos, expresando la cantidad de dióxido de carbono emitido por unidad de consumo de energía informática. Analizando el CUE, los operadores de centros de datos pueden conocer mejor el impacto medioambiental de sus operaciones y aplicar estrategias para minimizar las emisiones de carbono. Los valores más bajos de CUE indican prácticas más sostenibles, alineando las operaciones del centro de datos con los esfuerzos globales para combatir el cambio climático.
  • Eficacia del uso de la energía (PUE) es otra métrica crucial que evalúa la eficiencia energética de un centro de datos. El PUE representa la relación entre la energía total consumida por el centro de datos y la energía consumida por los equipos informáticos. Un valor de PUE de 1,0 indica una eficiencia máxima, en la que toda la energía se utiliza para alimentar los equipos informáticos. A medida que el PUE aumenta por encima de 1,0, significa que se utiliza una mayor proporción de energía para actividades no informáticas, lo que pone de manifiesto ineficiencias. Reducir los valores de PUE aumenta la eficiencia energética, reduciendo los costes operativos generales y el impacto medioambiental.
  • Eficacia del uso del agua (WUE) evalúa la eficiencia del consumo de agua en los procesos de refrigeración de los centros de datos. Cuantifica la cantidad de agua utilizada por unidad de consumo de energía informática. Optimizar el WUE implica implantar sistemas de refrigeración eficientes en el consumo de agua y considerar fuentes de agua alternativas, contribuyendo a prácticas sostenibles de gestión del agua. Supervisar y mejorar estas tres métricas colectivamente proporciona un enfoque holístico para mejorar la eficiencia de los centros de datos, al tiempo que se alinea con los objetivos globales de sostenibilidad.

Introducción

En una era dominada por la era digital, los centros de datos se han convertido en el corazón de la infraestructura tecnológica moderna. Estas instalaciones son la espina dorsal de la computación en nube, el almacenamiento y los servicios de Internet. Sin embargo, el creciente consumo energético de los centros de datos ha suscitado preocupación por su impacto medioambiental y su eficiencia. La Eficacia del Uso de la Energía (PUE) es una métrica clave utilizada para medir y optimizar la eficiencia energética de los centros de datos. En este artículo, profundizaremos en el concepto de PUE, cómo se calcula, sus ventajas, retos, valores ideales y estrategias para reducir la PUE en el diseño energético de los centros de datos. También exploraremos cómo consultores de diseño de centros de datos desempeñan un papel vital para que los centros de datos sean más ecológicos y eficientes.

Definición de la eficacia del uso de la energía (PUE)

La Eficacia del Uso de la Energía, comúnmente conocida como PUE (Power Usage Effectiveness), es una métrica crítica en el ámbito del diseño energético de los centros de datos. Proporciona una forma estandarizada de evaluar la eficiencia del uso de la energía de un centro de datos. El PUE se define como la relación entre la energía total consumida por un centro de datos y la energía utilizada por sus equipos informáticos. En términos más sencillos, el PUE cuantifica el consumo de energía adicional en un centro de datos más allá de lo necesario para la computación, las redes y el almacenamiento. Para calcular el PUE, hay que tener en cuenta varios componentes:

1. Consumo energético de los equipos informáticos: Incluye la energía consumida por servidores, dispositivos de almacenamiento, equipos de red y otro hardware directamente relacionado con el procesamiento de datos.

2. Uso de energía no informática: La energía no informática engloba todo lo demás, como sistemas de refrigeración, iluminación, generadores de energía de reserva y otras infraestructuras necesarias para mantener el funcionamiento de los centros de datos.

Cálculo del PUE

La fórmula del PUE es sencilla:

PUE = Consumo energético total de las instalaciones / Consumo energético de los equipos informáticos

Un valor de PUE de 1,0 indicaría una eficiencia ideal, en la que toda la energía consumida por el centro de datos se utiliza exclusivamente para los equipos informáticos. En la práctica, sin embargo, alcanzar un PUE de 1,0 es casi imposible debido a los diversos sistemas auxiliares necesarios para garantizar la fiabilidad y seguridad del centro de datos.

Ventajas del PUE

1. Impacto medioambiental: El PUE de un centro de datos es una métrica clave para evaluar la huella medioambiental de una instalación. Un PUE más bajo indica una mayor eficiencia energética, lo que se traduce en una reducción de la eficacia del uso de carbono.

2. Ahorro de costes: Unos valores PUE más bajos se traducen en un menor consumo de energía, lo que se traduce en un ahorro de costes en las facturas de electricidad.

3. Planificación de la capacidad: El PUE ayuda a los operadores de centros de datos a tomar decisiones informadas sobre la ampliación o consolidación de su infraestructura.

Retos de la eficacia del PUE

Aunque la PUE es una métrica valiosa, tiene sus limitaciones y retos:

1. Cargas de trabajo dinámicas: Los cálculos de PUE no tienen en cuenta las variaciones en las cargas de trabajo de TI, por lo que son menos adecuados para centros de datos con demandas de procesamiento fluctuantes.

2. Variaciones estacionales: El PUE puede variar a lo largo del año debido a cambios en las condiciones meteorológicas y ambientales.

3. Exactitud de los datos: La exactitud de los cálculos del PUE depende de la precisión de los sistemas de control de la energía.

Número ideal de PUE

La importancia de la Eficacia del Uso de la Energía (PUE) va más allá de una medida de eficiencia energética de los centros de datos para abarcar los requisitos normativos locales y regionales, y algunas zonas exigen objetivos específicos de PUE para la concesión de licencias. 

Aunque alcanzar un PUE de 1,0 es poco probable, aspirar a un valor de referencia entre 1,2 y 1,6 se considera eficiente y puede suponer un ahorro sustancial de energía y costes. El impacto de los climas regionales en el PUE es crucial; los climas más fríos pueden soportar de forma natural niveles de PUE más bajos, mientras que las zonas más cálidas pueden suponer un reto para los centros de datos a la hora de mantener la eficiencia. 

Esto pone de relieve la necesidad de un enfoque realista del PUE, que tenga en cuenta el diseño, los objetivos de la instalación y las condiciones climáticas locales, para lograr un funcionamiento sostenible y cumplir la normativa.

 

Reducir el PUE de los centros de datos

La reducción del PUE implica diversas estrategias y tecnologías, como:

1. Sistemas de refrigeración eficientes: La implantación de tecnologías avanzadas de refrigeración, como la contención de pasillos fríos/calientes y la refrigeración libre, puede reducir la energía necesaria para el control de la temperatura. La refrigeración consume un 40% sustancial de la energía de un centro de datos. Cambiar los sistemas basados en refrigerantes por tecnologías de refrigeración alternativas y rentables.

2. Virtualización de servidores: El uso de tecnologías de virtualización para consolidar servidores y reducir el hardware inactivo puede reducir el consumo de energía. Distribuya las cargas de trabajo virtuales de forma eficiente entre servidores y bastidores para optimizar el consumo de energía y mejorar la eficacia general del uso de la energía (PUE) del centro de datos.

3. Fuentes de energía renovables: La incorporación de fuentes de energía renovables, como paneles solares y turbinas eólicas, puede compensar el consumo de energía.

4. Sustituya rápidamente el hardware defectuoso: El envejecimiento de los dispositivos informáticos y de almacenamiento puede degradar el rendimiento. Las evaluaciones periódicas y las sustituciones rápidas son cruciales para mantener una eficiencia óptima del centro de datos.

5. Actualización a nuevas generaciones de hardware: Considere la posibilidad de actualizar a la última generación de blades. El hardware más reciente suele ofrecer un mayor rendimiento por vatio, lo que mejora la eficiencia cuando es económicamente viable.

6. Minimizar las ineficiencias del SAI: Las ineficiencias del sistema de alimentación ininterrumpida (SAI), incluida la carga de baterías, pueden contribuir a 12% del consumo de energía del centro de datos. Opte por equipos clasificados con rutas de distribución de energía más cortas para reducir las pérdidas.

7. Adoptar iluminación de bajo consumo: Implante soluciones de iluminación LED energéticamente eficientes para reducir el consumo de energía. Este sencillo cambio contribuye a conseguir un centro de datos más sostenible y rentable.

La aplicación de estas medidas no sólo mejora la eficiencia de los centros de datos, sino que también alinea las operaciones con las normas de sostenibilidad contemporáneas, impulsando un futuro más ecológico y económicamente viable.

Consultores de diseño de centros de datos y eficiencia

Consultores de diseño de centros de datos desempeñan un papel crucial en la optimización del PUE y la mejora de la eficacia del uso de la energía en los centros de datos. Aportan su experiencia en disposición de centros de datos, diseño de sistemas de refrigeración y tecnologías de eficiencia energética. Los consultores trabajan con las organizaciones para diseñar y construir centros de datos que minimicen el derroche de energía, reduzcan el impacto medioambiental y maximicen el rendimiento.

Conclusión

La efectividad del uso de la energía (PUE) de los centros de datos es una métrica fundamental en el mundo del diseño de centros de datos. Entender la PUE, cómo se calcula, sus ventajas, retos y estrategias para reducirla puede ayudar a las organizaciones a hacer que sus centros de datos sean más eficientes y respetuosos con el medio ambiente. Trabajando con consultores de diseño de centros de datos y adoptando tecnologías innovadoras, las empresas pueden dar un paso significativo hacia un futuro más sostenible y rentable en las operaciones de los centros de datos.

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