uma arquitectura melhorada para centros de dados de alta ... · os white papers da apc agora fazem...

Uma arquitectura melhorada para centros de dados de alta densidade e elevada eficiência

Revisão 1

Por Neil Rasmussen

Introdução 2

Para onde vai toda a energia? 3

Uma arquitectura de centro de dados optimizada

6

Comparação com abordagens convencionais

8

Comparação com outras abordagens propostas

18

Limites práticos de desempenho

21

Conclusão 22

Recursos 23

Clique numa secção para aceder directamente Conteúdo

White Paper 126

Por todo o mundo, as infra-estruturas de alimentação e arrefecimento de centros de dados desperdiçam mais de 60 000 000 megawatt-hora por ano de electricidade que não contribui para alimentar o funcionamento útil de equipamento de TI. Isto representa um tremendo esforço financeiro para a indústria e é um sério problema ambiental de interesse público. Este White Paper descreve os princípios de uma nova arquitectura de centros de dados disponível comercialmente que pode ser implementada hoje para melhorar substancialmente a eficiência eléctrica dos centros de dados.

Sumário Executivo >

by Schneider Electric. Os white papers da APC agora fazem parte da boblioteca de white papers da Schneider Electric, produzidos pelo Data Center Science Center [email protected]


Schneider Electric – Data Center Science Center White Paper 126 Rev 1 2

Num centro de dados típico, menos de metade da electricidade utilizada chega verdadeiramente aos computadores. Mais de metade dos custos energéticos destina-se à aquisição da potência consumida pelo sistema de alimentação eléctrica, pelo sistema de arrefecimento e pela iluminação. Assim, o consumo eléctrico total tem dois contribuintes principais – (1) a energia consumida pelas cargas de TI e (2) a energia consumida pelo equipamento de suporte (Diagrama 1). Este White Paper centra-se na energia consumida pelo equipamento de suporte, que inclui as perdas do equipamento do circuito de alimentação, acrescidas de toda a energia utilizada por equipamento de suporte externo ao circuito de alimentação. Os fabricantes de equipamento informático estão a apresentar novas soluções, como a virtualização, que têm o potencial de reduzir a quantidade total de equipamento de TI necessário para executar uma função específica, permitindo reduzir o consumo da carga de TI. Infelizmente, ao mesmo tempo, a tendência de os sistemas de TI funcionarem a densidades mais elevadas com consumo variável no tempo está a provocar a diminuição da eficiência eléctrica dos sistemas de arrefecimento e de alimentação dos centros de dados (consulte a caixa). Existem várias descrições documentadas de propostas para combater o desperdício de energia nos centros de dados através da melhoria do desempenho dos sistemas de arrefecimento e de alimentação. Algumas destas propostas, como as ligações directas de tubagens de água aos dispositivos de TI e a distribuição de energia CC, prometem melhorias crescentes na eficiência dos sistemas, mas actualmente são impraticáveis. Este White Paper apresenta uma arquitectura de centro de dados melhorada – disponível e praticável actualmente – que reduz o consumo dos sistemas de alimentação e de arrefecimento em mais de 50 % numa instalação típica.

Introdução

Diagrama 1 Consumo de alimentação no centro de dados

Alimentação utilizada pelas cargas de TI

Energia ÚTIL

Infra-estrutura física

Alimentação utilizada pelo equipamento de suporte • Perdas do circuito de alimentação

(= calor)

• Alimentação utilizada por outros sistemas de suporte

O objectivo é reduzir este valor

Alimentação de SUPORTE

Tudo isto pode ser considerado "desperdício" se a alimentação da carga de TI for considerada "funcionamento" útil do centro de dados

> De que forma a alta densidade e a carga de TI variável reduzem a eficiência do centro de dados? • Na verdade, a alta densidade

e a carga dinâmica oferecem uma oportunidade para uma eficiência melhorada, se forem suportadas por arrefecimento e alimentação "inteligente" por filas. No entanto, sem uma refrigeração e alimentação redesenhadas de forma adequada – uma realidade comum – o resultado típico poderá ser:

• Desperdício de arrefecimento devido a um aumento de arrefecimento ao nível da sala para cobrir os pontos quentes

• Redução das cargas de funcionamento e sobrecapacidade da alimentação e arrefecimento, o que reduz a eficiência porque uma carga mais reduzida significa uma eficiência inferior dos sistemas de alimentação e arrefecimento

A perda de eficiência devido ao excesso de alimentação e arrefecimento ou ao seu mau direccionamento é abordada posteriormente neste White Paper.



A nova arquitectura descrita neste white paper não é simplesmente uma configuração física de equipamento ou uma eficiência melhorada dos dispositivos individuais, trata-se de uma reformulação integral do sistema que combina os melhores elementos da concepção de centros de dados: • Concepção de engenharia de dispositivos individuais

• Distribuição de energia

• Comunicação e coordenação entre componentes

• Estratégia de arrefecimento

• Planeamento do sistema

• Ferramentas de gestão

Quando todos estes elementos são combinados num sistema integrado, a melhoria do desempenho pode ser dramática. O fluxo de energia num centro de dados 2N típico é ilustrado na diagrama 2. A energia entra no centro de dados sob a forma de energia eléctrica e praticamente toda a energia (mais de 99,99 %) sai do centro de dados sob a forma de calor. (A restante é convertida em operações do equipamento de TI.)

CRAC/CRAH 15%

Humidificador 3%

Chiller 23%

PDU 3%UPS 6%

Equipamento de TI 47%PUE = 2,13

Quadro de distribuição/gerador 1%Dispositivos de iluminação/dispositivos aux. 2%

Tenha em atenção que, neste exemplo, 47 % da energia eléctrica que entra nas instalações alimenta verdadeiramente a carga de TI (denominada energia ÚTIL na diagrama 1) e a restante é consumida – convertida em calor – pelo equipamento de alimentação, arrefecimento e iluminação. (Uma parte insignificante da energia destina-se à protecção contra incêndios e aos sistemas de segurança físicos e não é mostrada nesta análise detalhada.) Este centro de dados apresenta actualmente uma eficiência de consumo energético (PUE, Power Usage Effectiveness) de 2,13. Consequentemente, 53 % da energia de entrada não está a ser utilizada para o "funcionamento útil" do centro de dados (alimentando as cargas de TI), pelo que é considerada ineficiência do centro de dados (ou "desperdício", na terminologia de um modelo de eficiência). Para compreender como poderemos reduzir drasticamente esta ineficiência – lembre-se que TODO o suporte externo ao circuito de alimentação é considerado ineficiência neste modelo – temos de compreender os seguintes cinco factores principais:

Diagrama 2 Fluxo de energia num centro de dados 2N típico

Para onde vai toda a energia?



1. Ineficiências do equipamento de alimentação 2. Ineficiências do equipamento de arrefecimento

3. Consumo de energia da iluminação 4. Sobredimensionamento dos sistemas de arrefecimento e alimentação

5. Ineficiências resultantes da configuração

Apesar de a maioria dos utilizadores compreender que as ineficiências do equipamento de alimentação, arrefecimento e iluminação constituem um desperdício, os outros itens na lista acima dominam verdadeiramente as ineficiências e não são bem compreendidos. Cada um dos cinco factores acima é analisado em detalhe no White Paper 113, Modelação da eficácia eléctrica de centros de dados e as respectivas características de consumo de energia são aqui resumidas: 1. Ineficiências do equipamento de alimentação Equipamento como UPSs, transformadores, comutadores de transferência e cablagem consome alguma energia (manifestada sob a forma de calor) no desempenho da respectiva função. Apesar de este equipamento poder reclamar valores de eficiência que poderão parecer impressionantes (90 % ou superiores), estes valores de eficiência são enganadores e não podem ser utilizados para calcular a energia desperdiçada em instalações reais. Quando o equipamento é duplicado para redundância ou utilizado abaixo da respectiva potência nominal, a eficiência diminui significativamente. Além disso, o calor gerado por esta energia "desperdiçada" no equipamento de alimentação tem de ser arrefecido pelo sistema de arrefecimento, o que faz com que o sistema de ar condicionado consuma ainda mais energia eléctrica. 2. Ineficiências do equipamento de arrefecimento Equipamento como unidades de tratamento de ar, unidades de arrefecimento, torres de arrefecimento, condensadores, bombas e unidades de arrefecimento a seco consomem alguma energia no desempenho da respectiva função de arrefecimento (ou seja, parte da respectiva energia de entrada é dispersada sob a forma de calor em vez de contribuir para a tarefa mecânica de arrefecimento). De facto, normalmente, a ineficiência (desperdício de calor) do equipamento de arrefecimento excede em larga escala a ineficiência (desperdício de calor) do equipamento de alimentação. Quando o equipamento de arrefecimento é duplicado para redundância ou quando é utilizado abaixo da respectiva potência nominal, a eficiência diminui drasticamente. Consequentemente, um aumento da eficiência do equipamento de arrefecimento beneficia directamente a eficiência global do sistema. 3. Consumo de energia da iluminação A iluminação consome energia e gera calor. O calor gerado pela iluminação tem de ser arrefecido pelo sistema de arrefecimento, pelo que o sistema de ar condicionado tem de consumir proporcionalmente mais energia eléctrica, mesmo que a temperatura exterior seja baixa. Quando a iluminação permanece ligada sem que estejam presentes pessoas no centro de dados ou em áreas não utilizadas do centro de dados, verifica-se um consumo eléctrico inútil. Consequentemente, os aumentos da eficiência da iluminação ou do controlo da iluminação para estar presente quando e onde é necessária, beneficiam materialmente a eficiência global do sistema.

Cinco contribuintes para a ineficiência eléctrica Todos contribuem para a alimentação de SUPORTE na Diagrama 1

Modelação da eficácia eléctrica de centros de dados

Link para a fonte White Paper 113

http://www.apc.com/wp?wp=113



4. Sobredimensionamento O sobredimensionamento é uma das principais causas de desperdício energético, mas a de mais difícil compreensão ou avaliação por parte dos utilizadores. O sobredimensionamento do equipamento de arrefecimento e de alimentação ocorre sempre que o valor nominal do sistema de arrefecimento e de alimentação excede a carga de TI. Esta situação pode ser causada por qualquer combinação dos seguintes factores: • A carga de TI foi sobrestimada e os sistemas de arrefecimento e de alimentação foram

dimensionados para uma carga muito elevada

• A carga de TI está a ser implementada ao longo do tempo, mas os sistemas de arrefecimento e de alimentação foram dimensionados para uma carga futura superior

• O sistema de arrefecimento foi mal concebido, pelo que requer o sobredimensionamento do equipamento de arrefecimento para arrefecer com êxito a carga de TI

Apesar de ser evidente que a instalação de demasiado equipamento de alimentação e de arrefecimento é um desperdício do ponto de vista do investimento, não é óbvio que este sobredimensionamento possa diminuir drasticamente a eficiência eléctrica do sistema global e causar um consumo eléctrico contínuo excessivo. A razão fundamental pela qual o sobredimensionamento do equipamento de arrefecimento e de alimentação reduz a eficiência eléctrica dos centros de dados reside no facto de a eficiência eléctrica de muitos dispositivos de alimentação e de arrefecimento diminuir drasticamente com cargas reduzidas. Apesar de algum equipamento eléctrico, como a cablagem, ser mais eficiente com cargas mais baixas, a maioria do equipamento principal, como ventiladores, bombas, transformadores e inversores, apresenta uma menor eficiência com cargas mais baixas (devido a "perdas fixas" que persistem mesmo quando a carga de TI é zero). Esta redução da eficiência não pode ser directamente determinada a partir dos ficheiros de excel dos fabricantes, que normalmente apresentam a eficiência para uma carga ideal (normalmente elevada). Para obter uma explicação técnica detalhada da forma como os efeitos do sobredimensionamento no consumo eléctrico são quantificados, consulte o White Paper 113, Modelação da eficácia eléctrica de centros de dados. 5. Ineficiências resultantes da configuração A configuração física do equipamento de TI pode ter um efeito dramático no consumo de energia do sistema de arrefecimento. Uma configuração inadequada obriga o sistema de arrefecimento a deslocar muito mais ar do que aquele que o equipamento de TI realmente necessita. Uma configuração inadequada também obriga o sistema de arrefecimento a gerar ar mais frio do que aquele que o equipamento de TI realmente necessita. Além disso, a configuração física poderá colocar várias unidades de arrefecimento num conflito em que uma desumidifica enquanto outra humidifica, uma situação normalmente não diagnosticada que reduz drasticamente a eficiência. A tendência actual de aumento da densidade de potência nos centros de dados novos e existentes amplifica imenso estas ineficiências. Estes problemas de configuração estão presentes em praticamente todos os centros de dados em funcionamento na actualidade e causam um desperdício de energia desnecessário. Por isso, uma arquitectura que optimiza sistematicamente a configuração física pode reduzir significativamente o consumo de energia.






A secção anterior descreve os cinco contribuintes principais para a ineficiência dos centros de dados. Uma análise destes contribuintes permite verificar que estão relacionados. Assim, uma abordagem eficaz à optimização tem de tratar o centro de dados como um todo, as tentativas de optimizar as ineficiências individuais serão muito menos eficazes. Uma análise cuidada dos contribuintes para as perdas eléctricas (ineficiência) leva-nos a concluir que as eficiências de centros de dados podem ser substancialmente melhoradas quando um sistema integrado é desenvolvido com base nos seguintes princípios: • O equipamento de alimentação e arrefecimento que actualmente não é necessário não

deve ser alimentado

• O sobredimensionamento deve ser reduzido sempre que for possível, para o equipamento poder funcionar na zona óptima da curva de eficiência1

• O equipamento de alimentação, arrefecimento e iluminação deve tirar partido das tecnologias mais recentes para minimizar o consumo de energia

• Os subsistemas que têm de ser utilizados abaixo da capacidade nominal (para suportarem redundância) devem ser optimizados para essa eficiência de carga fraccionada e não para a respectiva eficiência de carga total

• Devem ser utilizadas ferramentas de gestão da capacidade para minimizar a "capacidade desperdiçada" no centro de dados, permitindo a instalação da quantidade máxima de equipamento de TI na estrutura de alimentação e arrefecimento, levando o sistema ao ponto mais alto da curva de eficiência

• A configuração física optimizada e integrada deve ser inerente ao sistema e não associada às características da sala onde se encontra; por exemplo, a arrefecimento por filas deve estar integrada nos bastidores de TI e ser independente da arrefecimento da sala

• O sistema deve estar equipado para identificar e avisar sobre as condições que gerem um consumo eléctrico aquém do ideal, para que possam ser corrigidas rapidamente

• O sistema deve incluir as regras e ferramentas de instalação e funcionamento que maximizem a eficiência de funcionamento e minimizem ou eliminem a possibilidade de uma instalação ou configuração aquém do ideal

1 Para mais informações sobre capacidade desperdiçada, consulte o White Paper 150, Gestão da

capacidade de alimentação e arrefecimento para centros de dados (hiperligação na secção Recursos)

Uma arquitectura de centro de dados optimizada



A diagrama 3 ilustra um sistema de centro de dados integrado disponível comercialmente que utiliza os princípios acima mencionados. O sistema de centro de dados da diagrama 3 apresenta uma redução de 40 % no consumo eléctrico quando comparado com uma concepção tradicional, com a classificação das reduções nas perdas como ilustrado na diagrama 4.

O ganho de eficiência do sistema melhorado origina uma redução drástica dos custos energéticos.

Para uma carga de TI de 1 MW e um custo energético típico de 0,10 € por kW-hr, a poupança nos custos energéticos será de aproximadamente 9 000 000 € num período de 10 anos. As melhorias anteriores baseiam-se num centro de dados com a seguinte configuração: • Capacidade nominal de 2 MW

• Carga de TI real de 1 MW

$0 $200.000 $400.000 $600.000 $800.000 $1.000.000 UPS PDU

Gerador Quadro de distribuição

Cablagem de Distribuição CRAC

Remoção de Calor Bombas Chiller

Humidificador Iluminação

Dispositivos Aux. Carga de TI

$ por Custo Energético Anual a $0,10/kwhr

Arquitectura Melhorada

Linha Tradicional

Diagrama 3 Sistema de centro de dados integrado de elevada eficiência

Diagrama 4 Poupança nos custos da arquitectura melhorada detalhada por subsistema do centro de dados

Equipado com visor local e ligado em rede ao sistema de gestão central



• Toda a infra-estrutura de alimentação e arrefecimento para 2 MW instalados e activos

• Circuito de alimentação duplo desde a ligação à rede até às cargas

• N+1 unidades de tratamento de ar

• Sistema de arrefecimento por água com torre de arrefecimento

• Densidade de potência média de 7 kW por bastidor

• Disposição de bastidores de TI em corredores quentes/corredores frios

• Curvas de eficiência para todos os dispositivos a partir de dados reais do fabricante

As poupanças e consumos de energia são afectados por estes pressupostos. Por exemplo, a eliminação da redundância de energia do circuito duplo ou das N+1 unidades de tratamento de ar provocaria um aumento das eficiências e uma redução dos custos. O restante White Paper examina em maior detalhe estas poupanças de custos e os pressupostos subjacentes. Exprimindo o ganho de eficiência em termos de eficiência de consumo energético (PUE, Power Usage Effectiveness), a concepção tradicional de centros de dados descrita acima, a funcionar a 50 % da carga de TI nominal, teria um valor de eficiência PUE de aproximadamente 2,5 e a arquitectura melhorada teria um valor de PUE de 1,5 nas mesmas condições. A redução de perdas eléctricas (maior eficiência) descrita na secção anterior é drástica. Anteriormente neste documento, identificámos os cinco principais factores da ineficiência das concepções convencionais. De que forma a arquitectura melhorada proposta alcança estes ganhos de eficiência notáveis? Quais são as novas tecnologias, concepções e técnicas que contribuem para estes ganhos? Que dados suportam estes ganhos? Para responder a estas questões, analisaremos mais detalhadamente os principais elementos que, em conjunto, permitem melhorar a nova arquitectura: • Alimentação e arrefecimento escaláveis, para evitar sobredimensionamento

• Arrefecimento baseado em filas, para melhorar a eficiência de arrefecimento

• UPS de elevada eficiência, para melhorar a eficiência energética

• Distribuição de alimentação CA de 415/240 V, para melhorar a eficiência energética

• Unidades de frequência variável em bombas e unidades de arrefecimento, para melhorar a eficiência com cargas parciais e em dias frios

• Ferramentas de gestão da capacidade, para melhorar a utilização da capacidade de alimentação, arrefecimento e bastidor

• Ferramentas de disposição da sala, para optimizar a disposição da sala para eficiência de arrefecimento

Embora alguns destes elementos possam ser implementados individualmente para melhorar a eficiência, é importante compreender que a integração destes elementos numa arquitectura global é responsável por uma parte significativa do ganho. Por exemplo, enquanto a tecnologia de arrefecimento por filas é, essencialmente, de uma eficiência muito maior em relação à arrefecimento de sala convencional, é também um factor fundamental para a implementação rentável de ferramentas de disposição da sala, ferramentas de gestão da capacidade e arrefecimento escalável. A arquitectura descrita neste documento é eficaz em qualquer centro de dados e região geográfica. Uma estratégia adicional que melhora a eficiência do centro de dados consiste em tirar partido das temperaturas frescas exteriores disponíveis em alguns locais para melhorar a eficiência do sistema de arrefecimento utilizando "modos de arrefecimento económicos" ou "free cooling". Estas abordagens constituem, normalmente, um custo

Comparação com abordagens convencionais

Elementos de construção da nova arquitectura Tecnologia para implementar os princípios da concepção



adicional do centro de dados e a recuperação do investimento depende das condições de humidade e temperatura exteriores. As tecnologias de "free cooling" complementam as abordagens descritas neste documento, tirando partido do ar exterior fresco para diminuir a quantidade de energia eléctrica gasta no arrefecimento, o que aumenta a eficiência do centro de dados. Este documento não tem em consideração o arrefecimento livre em nenhum dos cálculos de eficiência ou poupança energética. O contributo quantitativo da eficiência de cada um dos elementos acima é abordado nas secções seguintes. Alimentação e arrefecimento escaláveis

–> Evita o sobredimensionamento Todos os centros de dados têm uma eficiência que varia consoante a carga de TI. Com cargas de TI mais baixas, a eficiência diminui sempre e é igual a zero quando não existe carga de TI. A forma desta curva é bastante consistente nos centros de dados. A diagrama 5 ilustra um exemplo.

Quando a percentagem de carga de TI está consideravelmente abaixo do valor previsto para o centro de dados, a eficiência diminui e considera-se que o centro de dados está sobredimensionado para essa carga de TI. Muitos centros de dados funcionam nesta situação (por vezes, durante anos) porque, normalmente, são criados para uma carga de TI futura hipotética ainda não instalada. O motivo pelo qual a eficiência do centro de dados diminui com cargas ligeiras é explicado detalhadamente no White Paper 113, Modelação da eficácia eléctrica de centros de dados. É semelhante à redução da poupança de combustível de um automóvel que tenha um motor muito grande utilizado substancialmente abaixo da respectiva potência nominal. Para corrigir o problema da eficiência reduzida devido a uma situação de sobredimensionamento, o equipamento de alimentação e arrefecimento pode ser dimensionado ao longo do tempo para satisfazer os requisitos da carga de TI. A curva superior da diagrama 5 mostra o que acontece quando o equipamento de alimentação e arrefecimento é implementado em cinco fases e não como um único sistema. Em carga total, o sistema de alimentação e arrefecimento

Diagrama 5 Eficiência do centro de dados em função da carga de TI comparando concepções modulares e não modulares

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

% IT Load

Effi

cien

cy

Fase 2 instalada

Fase 3 instalada

Fase 4 instalada

Fase 5 instalada



Efic

ácia

% da Carga de TI




escalável não tem vantagem em termos de eficiência, mas com cargas mais ligeiras, a eficiência aumenta substancialmente. Com uma carga de 20 %, o sistema de alimentação e arrefecimento implementado a 1/5 funciona com eficiência total. Este princípio, conforme ilustrado na diagrama 5, só pode ser conseguido parcialmente, porque pode não ser possível implementar algumas infra-estruturas de arrefecimento por fases, como as bombas de arrefecimento. Muitos centros de dados funcionam abaixo da carga total de TI, sobretudo centros de dados mais pequenos ou no início do respectivo ciclo de vida. A utilização de uma solução de alimentação e arrefecimento escalável pode aumentar a eficiência nestes casos, bem como diferir o investimento e os custos de funcionamento até quando for necessário. Além disso, algumas decisões, como a densidade de potência pretendida para uma zona futura num centro de dados, podem ser adiadas até uma implementação de TI futura. Arrefecimento por filas

–> Melhora a eficiência do arrefecimento O arrefecimento por filas coloca o ar condicionado nas filas do equipamento de TI, em vez de no perímetro da sala. A diminuição do percurso do fluxo de ar reduz a mistura de fluxos de ar quente e frio, o que melhora a previsibilidade da distribuição de ar. A distribuição de ar previsível para o equipamento de TI permite um controlo mais preciso das taxas de fluxo de ar variáveis, que se ajustam automaticamente às necessidades das cargas de TI adjacentes. Em vez de desperdiçar energia com ventiladores de velocidade constante, os ventiladores de velocidade variável giram apenas à velocidade necessária para as cargas de TI. Além disso, 0 arrefecimento por filas captura o ar quente da carga de TI enquanto ainda está quente, antes de se misturar com o ar ambiente. Em conjunto, estes efeitos melhoram significativamente a eficiência da unidade de tratamento de ar da sala de computadores. A disposição básica da do arrefecimento por filas é ilustrada na diagrama 6.

CRACs por filas Pode funcionar em pavimentode pedra ou chão falso

O ar do corredor quenteentra pela parte posterior,evitando que se misture

É fornecido ar frioao corredor frio

O calor é capturadoe removido para a água fria

CorredorQuente

Corredorfrio

Corredorfrio

Diagrama 6 Arrefecimento com CRACs por filas com percursos de fluxo de ar mais curtos



O aumento da eficiência da arquitectura de arrefecimento por filas em comparação com as unidades de ar condicionado de sala de computadores tradicionais é ilustrado na diagrama 7. As curvas representam a eficiência de arrefecimento expressa como a saída de ar condicionado (calor processado) dividida pela entrada (calor processado + consumo eléctrico). Isto permite-nos analisar o desempenho do ar condicionado da sala de computadores utilizando a escala de eficiência normal de 0 a 100 %2. Idealmente, o ar condicionado teria uma eficiência de 100 %; a curva acima mostra que um CRAC típico tem uma eficiência de 80 % com uma carga de TI de 70 %, o que significa que 20 % da potência de entrada se destina ao ventilador e à humidificação. Em contraste, o CRAC por filas tem uma eficiência de 95 % com uma carga de TI de 70 %, o que significa que apenas 5 % da potência de entrada se destina ao ventilador e à humidificação. Isto é uma redução por um factor de quatro nas perdas. O gráfico acima foi criado pressupondo uma concepção de arrefecimento por água com 4 escalões, chão falso de 90 cm para a solução de arrefecimento da sala e uma potência média de 10 kW por bastidor. Estes dados destinam-se apenas à unidade CRAH e não incluem a unidade de arrefecimento, bombas e torre de arrefecimento. Estes dispositivos podem ser analisados separadamente ou em conjunto com o CRAH para obter a eficiência de arrefecimento global do centro de dados. Note que a unidade de arrefecimento e a torre de arrefecimento consomem energia, pelo que reduzem a eficiência do sistema de refrigeração global para valores inferiores aos apresentados na figura. UPS de elevada eficiência –> Melhora a eficiência energética Existem actualmente tecnologias que aumentam substancialmente a eficiência que pode ser obtida pelos sistemas de UPSs. A diagrama 8 compara a eficiência de uma UPS de elevada eficiência recentemente apresentada com os dados de eficiência de UPSs publicados pelo

2 Normalmente, a eficiência das unidades de tratamento de ar de salas de computadores é expressa noutras

unidades, como "coeficiente de desempenho" ou "watt de carga de TI arrefecido por watt eléctrico". No entanto, é muito difícil estabelecer uma relação entre estes valores e a experiência diária e não são expressos sob a forma comum de 0 a 100 % utilizada para exprimir a eficiência de outros tipos de equipamento. Todos os diferentes métodos estão relacionados matematicamente e transmitem as mesmas informações.

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

% IT Load

Coo

ling

Effic

ienc

yDiagrama 7 Curvas de eficiência de ar condicionado de sala de computadores comparando arrefecimento por filas com arrefecimento de sala tradicional

Efic

ácia

do

Arre

feci

men

to

% da Carga de TI



Lawrence Berkley National Labs.3 A diagrama 8 mostra que a eficiência dos sistemas de UPS mais recentes é significativamente mais elevada para qualquer carga de TI e o ganho de eficiência é maior com cargas mais ligeiras. Por exemplo, com uma carga de 30 %, os sistemas de UPS mais recentes têm uma eficiência 10 % superior em comparação com a média dos sistemas de UPS actualmente instalados. Neste caso, as perdas de potência reais da UPS são reduzidas em 65 %. É importante ter em atenção que as perdas da UPS (calor) também têm de ser arrefecidas pelo ar condicionado, originando um maior consumo de energia. Alguns sistemas de UPS mais recentes oferecem um modo de "economia" de funcionamento que permite ao fabricante da UPS reclamar maior eficiência. No entanto, este modo não fornece um isolamento completo em relação aos problemas de qualidade da alimentação da rede e não é recomendado para utilização em centros de dados. A UPS de elevada eficiência e os dados de eficiência utilizados na arquitectura descrita neste documento e apresentados na diagrama 8 referem-se a uma UPS on-line de conversão dupla com isolamento completo das irregularidades da alimentação de entrada. Distribuição de alimentação CA de 415/240 V

–> Melhora a eficiência energética A distribuição de alimentação CA de elevada eficiência, utilizando a norma europeia de 415/240 V em vez da norma norte-americana actual de 208/120 V, possibilita uma melhoria significativa de eficiência na América do Norte. O envio de energia para cargas de TI a 415/240 em vez de 208/120 elimina a necessidade de transformadores de unidade de distribuição de alimentação (PDU, power distribution unit) e respectivas perdas associadas. Além deste ganho de eficiência, a eliminação de PDUs tem as vantagens adicionais de reduzir os custos de cobre e a carga de chão e de libertar espaço adicional para a área útil do equipamento de TI. Os

3 Relatório LBNL sobre a eficiência de UPSs: http://hightech.lbl.gov/documents/UPS/Final_UPS_Report.pdf,

figura 17, página 23. Acedido em 19 de Fevereiro de 2010.

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

% IT Load

% E

ffici

ency

Diagrama 8 Eficiência da UPS em função da carga comparando uma UPS de última geração com dados históricos publicados

% d

e Ef

icác

ia

% da Carga de TI

http://hightech.lbl.gov/documents/UPS/Final_UPS_Report.pdf



centros de dados que utilizam PDUs baseadas em transformadores sofrem, normalmente, uma redução de eficiência entre 2 % e 15 %, sendo que as percentagens de perda maiores ocorrem em centros de dados que funcionam com circuitos de alimentação redundantes e cargas de TI mais ligeiras. A utilização de distribuição de alimentação CA de 415/240 V cria vantagens em termos de eficiência apenas na América do Norte; a maior parte do resto do mundo já utiliza esta norma ou a norma CA de 400/230 V quase equivalente. As eficiências base descritas neste documento baseiam-se nas concepções da América do Norte e, por isso, os ganhos de eficiência incluem o efeito da remoção de transformadores de PDU. Para mais informações sobre a utilização de distribuição de CA de 415/240 V de elevada eficiência em centros de dados na América do Norte, consulte o White Paper 128, Aumentar a eficiência do centro de dados utilizando uma distribuição de alimentação de alta densidade melhorada. Unidades de frequência variável em bombas e unidades de arrefecimento –> Melhora a eficiência do arrefecimento As bombas e unidades de arrefecimento na instalação de do arrefecimento do centro de dados funcionam, geralmente, com motores de velocidade fixa. Os motores neste tipo de disposição têm de ser configurados para a carga máxima prevista e as condições ambientais exteriores de pior caso (calor). No entanto, os centros de dados funcionam, normalmente, apenas com uma parte da capacidade nominal e passam a maior parte do tempo de vida operacional com condições exteriores mais frescas do que as de pior caso. Deste modo, as unidades de arrefecimento e as bombas com motores de velocidade fixa passam uma grande parte do tempo de funcionamento a utilizar os motores mais do que o necessário. As bombas e as unidades de arrefecimento equipadas com unidades de frequência variável (VFDs) e controlos adequados podem reduzir a respectiva velocidade e consumo de energia de forma a corresponder à carga de TI e condições exteriores actuais. A melhoria energética varia consoante as condições, mas pode ser de 10 % ou mais, sobretudo para centros de dados que não funcionem com a carga de TI máxima ou centros de dados com redundância da unidade de arrefecimento ou bomba. As unidades de frequência variável em bombas e unidades de arrefecimento podem ser consideradas uma forma de "redimensionamento automático". Alguns dos ganhos de eficiência das unidades de frequência variável podem ser obtidos através de várias bombas e unidades de arrefecimento de velocidade fixa ou controlo de fases. No entanto, estes sistemas podem necessitar de engenharia substancial e originam, normalmente, menos de metade dos ganhos das VFDs. As unidades de frequência variável em bombas e unidades de arrefecimento constituem um custo adicional em comparação com os dispositivos de velocidade fixa. Para algumas aplicações sazonais ou intermitentes, as poupanças de energia resultantes deste investimento adicional poderão ter um retorno do investimento reduzido. No entanto, para centros de dados que funcionem 24 horas por dia durante todo o ano, o período de recuperação pode ser apenas de alguns meses, consoante o centro de dados específico. Ferramentas de gestão da capacidade –> Melhoram a utilização da capacidade de alimentação, arrefecimento e bastidor A maioria dos centros de dados não utiliza totalmente a capacidade de alimentação, arrefecimento e bastidor. O principal sintoma desta situação é a densidade de potência de

Aumentar a eficiência do centro de dados utilizando uma distribuição de alimentação de alta densidade melhorada





funcionamento abaixo da média dos centros de dados; embora a densidade de potência do equipamento de TI moderno esteja entre 5 e 20 kW por armário, o centro de dados típico funciona a uma média de 3 kW ou menos por armário. Esta diferença significa que os centros de dados são fisicamente maiores do que o necessário, com padrões de fluxo de ar mais longos, mais mistura de ar, cabos de distribuição de energia mais compridos e mais iluminação do que a realmente necessária. A razão principal pela qual os centros de dados funcionam, geralmente, com uma densidade de potência baixa é a impossibilidade de gerir a capacidade de alimentação, arrefecimento e espaço de bastidor de uma forma eficiente e previsível. A repartição física das cargas de TI resulta na diminuição da eficiência dos sistemas de alimentação e arrefecimento. Um sistema de ferramentas e regras eficaz permite aos centros de dados funcionar a densidades de potência mais elevadas com as seguintes vantagens em termos de eficiência: • Percursos de fluxo de ar mais curtos, resultando na necessidade de menos potência

das ventoinhas

• Menos mistura de ar, resultando em temperaturas de remoção de calor mais elevadas

• Temperaturas de remoção de calor mais elevadas, resultando numa melhor eficiência da unidade de arrefecimento

• Temperaturas de remoção de calor mais elevadas, resultando numa maior capacidade de ar condicionado

• Cabos mais curtos, resultando em perdas de cablagem e PDU menores

• É possível alimentar mais cargas de TI com a mesma infra-estrutura de alimentação e arrefecimento

Além do problema de funcionamento a uma densidade de potência reduzida, a maioria dos centros de dados funciona com "margens de segurança" de alimentação e arrefecimento entre 15 % e 50 %. A margem de segurança é a diferença de percentagem mínima permitida entre a carga de TI e os valores nominais dos dispositivos de alimentação e arrefecimento. As margens de segurança são uma forma de sobredimensionamento intencional, em que o sobredimensionamento é utilizado para proteger o sistema de sobrecargas ou sobreaquecimento devido a uma compreensão imprecisa do desempenho do sistema. Na verdade, as margens de segurança têm em consideração a ignorância relativamente ao sistema. As margens de segurança impõem duas grandes penalizações ao desempenho de um sistema de centro de dados. Em primeiro lugar, aumentam significativamente o investimento do centro de dados, uma vez que forçam a aquisição e instalação de equipamento (capacidade) que não tem permissão para utilizar. Em segundo lugar, diminuem a eficiência do centro de dados forçando-o a funcionar fora do ponto máximo de eficiência na curva de carga. Um sistema de gestão de capacidade eficaz é constituído por ferramentas e regras que permitem a um centro de dados funcionar a uma densidade mais elevada e com margens de segurança mais baixas (sem comprometer a segurança). Os benefícios de um sistema prático são da ordem dos 5 % em termos da eficiência eléctrica da infra-estrutura global, além da poupança no investimento devido a uma densidade de potência mais elevada, a qual pode ser da ordem dos 5 % a 10 %. Um sistema que permita utilizar mais equipamento de TI numa determinada infra-estrutura de alimentação e arrefecimento aumenta tanto a eficiência económica como a eléctrica. É possível demonstrar matematicamente que a eficiência eléctrica incremental associada à introdução de mais um watt de carga de TI numa estrutura de alimentação e arrefecimento é superior à eficiência global do centro de dados, o que significa que, em geral, é mais eficiente introduzir mais um watt de carga de TI num centro de dados existente do que colocá-lo num novo centro de dados.



Para uma análise dos princípios e funcionamento de um sistema de gestão da capacidade de alimentação e arrefecimento eficaz, consulte o White Paper 150, Gestão da capacidade de alimentação e arrefecimento para centros de dados. A diagrama 9 apresenta um exemplo de um sistema de gestão de capacidade disponível comercialmente:

Ferramentas de disposição da sala –> Optimizam a disposição da sala para eficiência do arrefecimento Muitas ineficiências eléctricas nos centros de dados resultam da forma como o equipamento de alimentação e arrefecimento está montado num sistema completo. Mesmo que seja utilizado equipamento de alimentação e arrefecimento de eficiência muito elevada, o resultado é frequentemente uma eficiência global baixa. Um dos principais responsáveis por este problema é a disposição física do equipamento de arrefecimento e do equipamento de TI. Numa disposição de sala optimizada para eficiência: • O comprimento do percurso do fluxo de ar é minimizado para reduzir a potência da

ventoinha

• A resistência ao fluxo de ar é minimizada para reduzir a potência da ventoinha

• O ar de saída do equipamento de TI é devolvido directamente para o ar condicionado a alta temperatura para maximizar a transferência de calor

• As unidades de ar condicionado estão localizadas de forma a que as capacidades de fluxo de ar estejam equilibradas com os requisitos de fluxo de ar da carga adjacente

Alguns destes objectivos são recomendados ou impostos pela concepção básica do equipamento de arrefecimento, como o arrefecimento por filas. No entanto, a disposição do equipamento de TI e das unidades de ar condicionado tem um grande impacto na optimização. A disposição ideal varia consoante o centro de dados e depende da forma e do tamanho da sala, das densidades de potência de TI na sala e de outros factores dependentes do local. A criação de uma disposição optimizada requer o cumprimento de determinadas regras

Gestão da capacidade de alimentação e arrefecimento para centros de dados


Representação gráfica da disposição do centro de dados

Visibilidade da utilização média ou máxima de energia eléctrica através da medição do consumo real

Detalhe ao nível da fila ou do bastidor

Diagrama 9 Exemplo de um ecrã de funcionamento de um sistema de gestão de capacidade de alimentação e arrefecimento disponível comercialmente




e cálculos complexos. Felizmente, estas regras e cálculos podem ser automatizados através de ferramentas CAD. A diagrama 10 apresenta um exemplo de uma ferramenta de disposição de centro de dados que optimiza a disposição do ar condicionado. Ganho de eficiência global da nova arquitectura Quando os elementos da arquitectura melhorada são integrados, a redução total do consumo eléctrico é de 40 % em comparação com concepções tradicionais, conforme descrito anteriormente neste documento. A análise da poupança por subsistema de centro de dados foi efectuada anteriormente na diagrama 4. A eficiência global da infra-estrutura do centro de dados pode ser expressa como uma curva que varia em função da carga de TI, como mostrado nas figuras 11a e 11b. A diagrama 11a mostra a eficiência da infra-estrutura do centro de dados em função da carga de um centro de dados de elevada disponibilidade com circuito de alimentação duplo e N+1 unidades de tratamento de ar. A diagrama 11b apresenta os mesmos dados, mas para um centro de dados típico sem redundância de alimentação ou arrefecimento. Ao comparar estes gráficos, observamos que: • Para centros de dados tradicionais, a redundância de alimentação e arrefecimento

reduz a eficiência global em cerca de 5 %

• A redundância de alimentação e arrefecimento tem um efeito insignificante na eficiência da arquitectura melhorada

• Uma implementação faseada de alimentação e arrefecimento modulares tem uma vantagem significativa em termos de eficiência para os centros de dados com redundâncias de alimentação e arrefecimento, sobretudo com cargas ligeiras

Os ganhos de eficiência descritos neste documento são afectados por muitos outros factores que variam consoante o centro de dados real. Alguns destes factores incluem: • Tecto rebaixado para retorno do ar num centro de dados tradicional

• Unidades de ar condicionado no perímetro da sala não coordenadas entre si

• Falta de disposição de bastidores de corredor quente/corredor frio

Diagrama 10 Exemplo de um ecrã de funcionamento de um sistema de gestão de capacidade de alimentação e arrefecimento disponível comercialmente



• Iluminação de eficiência energética

• Alimentação das unidades de tratamento de ar a partir da UPS

• Dimensionamento desequilibrado dos sistemas de arrefecimento e alimentação

• Unidades de tratamento de ar com percurso duplo completo

• Unidades de arrefecimento com percurso duplo completo

• Unidades de arrefecimento ou sistemas de glicol DX agregados

• Chão falso raso (0,5 m ou menos)

• Grandes cargas auxiliares (espaço para o pessoal, centro de operações de rede)

• Clima quente e/ou húmido

• Tubagens de líquido refrigerante muito longas

Nenhum destes factores ou condições foram tidos em consideração no desenvolvimento dos dados neste documento. No entanto, todos estes factores podem ser quantificados, modelados e analisados. Os modelos, técnicas e análises utilizados neste documento podem ser aplicados a um centro de dados específico existente ou planeado. Por exemplo, isto é efectuado como parte normal do Serviço de avaliação da eficiência de centros de dados oferecido pela Schneider Electric. Curva de eficiência do centro de dados que apresenta o efeito da arquitectura melhorada

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

% IT Load

% E

ffici

ency

Diagrama 11a Circuito de alimentação duplo, N+1 unidades de tratamento de ar

% d

e Ef

icác

ia

% da Carga de TI



0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

% IT Load

% E

ffici

ency

Existem várias abordagens hipotéticas para melhorar a eficiência da alimentação e arrefecimento que não estão incorporadas na arquitectura proposta aqui descrita. Em particular, a distribuição de alimentação CC e as tubagens directas de líquido refrigerante para os servidores foram sugeridas como alterações de arquitectura que podem melhorar a eficiência dos centros de dados no futuro. É instrutivo avaliar a quantidade de ganho adicional possível com estas abordagens em comparação com a arquitectura de elevada eficiência descrita neste documento.

Diagrama 11b Circuito de alimentação simples, N unidades de tratamento de ar

Comparação com outras abordagens propostas

% d

e Ef

icác

ia

% da Carga de TI



Distribuição de alimentação CC Tem sido sugerido que substituir a distribuição de alimentação CA convencional por CC poderia reduzir significativamente as perdas eléctricas do centro de dados. As vantagens resultam da eliminação dos transformadores de PDU, da substituição de uma UPS por um conversor CA-CC e da criação de novo equipamento de TI que aceite entrada CC de alta tensão além ou em vez de CA. Estes benefícios em termos de eficiência estão quantificados na tabela 1.

Elemento de distribuição CC Poupança em

comparação com a concepção

convencional

Poupança em comparação com a arquitectura de elevada eficiência

descrita neste documento

Eliminação de transformadores 5-10% Nenhuma

Substituição da UPS por um conversor CA-CC 5-15% Nenhuma

Novo equipamento de TI que aceita entrada CC de alta tensão 4% 2%

MELHORIA TOTAL 13-28% 2%

A tabela 1 mostra que a distribuição de alimentação CC proporciona uma melhoria significativa em relação às concepções de centros de dados CA convencionais, mas muito pouca vantagem em relação à arquitectura de elevada eficiência descrita neste documento. Os principais motivos pelos quais a arquitectura deste documento alcança quase o mesmo desempenho que a arquitectura CC de alta tensão hipotética são: • Ambos os sistemas eliminam o desperdício eléctrico dos transformadores de PDU

• Os novos sistemas de UPS CA de elevada eficiência atingem a mesma eficiência que os sistemas de UPS CA para CC de alta tensão

• Ambos os sistemas utilizam fontes de alimentação de TI com uma tensão de entrada mais elevada, o que melhora a respectiva eficiência.

A distribuição de CC de alta tensão tem uma pequena vantagem teórica sobre a arquitectura descrita neste documento, mas é experimental, ainda não foi comercializada e não apresenta regulamentos normalizados. Pelo contrário, a abordagem descrita neste documento tem aprovações das entidades reguladoras internacionais e está disponível actualmente. Para uma explicação mais completa dos vários tipos de distribuição de alimentação CC e uma análise quantitativa detalhada da eficiência da distribuição CA vs. CC, consulte o White Paper 63, Distribuição de alimentação CA vs. CC para centros de dados, e o White Paper 127, Comparação quantitativa entre distribuição de alimentação CA vs. CC de elevada eficiência para centros de dados.

Tabela 1 Melhoria da eficiência do centro de dados com distribuição CC, em comparação com a concepção convencional e a arquitectura de elevada eficiência deste documento

Distribuição de alimentação CA vs. CC para centros de dados


Comparação quantitativa entre distribuição de alimentação CA vs. CC de elevada eficiência para centros de dados






Tabela 2 Melhoria da eficiência do centro de dados obtida utilizando tubagens directas de líquido refrigerante para os servidores em comparação com a concepção convencional e a arquitectura de elevada eficiência descrita neste documento

Tubagens directas de líquido refrigerante para os servidores Muitas das ineficiências dos centros de dados actuais devem-se a problemas com o fluxo de ar no centro de dados. A distribuição de energia eléctrica é previsível, porque é transmitida directamente ao equipamento de TI a partir da fonte de alimentação através de cabos específicos. O mesmo não acontece com a distribuição do arrefecimento de ar, que segue um percurso invisível e muitas vezes incompreensível das unidades de ar condicionado às cargas de TI. Para que o sistema de arrefecimento seja mais eficaz, é lógico pressupor que a ligação directa dos líquidos de arrefecimento às cargas de TI, semelhante ao fluxo de alimentação, tornaria o sistema muito mais previsível e possivelmente mais eficaz. A modelação da eficiência das tubagens directas de líquido refrigerante para os servidores mostra um ganho potencial significativo em termos de eficiência em comparação com as concepções convencionais. No entanto, a tabela 2 mostra que, em comparação com a arquitectura de arrefecimento por filas de elevada eficiência descrita neste documento, as tubagens directas de líquido refrigerante apresentam apenas pequenos ganhos potenciais. O facto de a o arrefecimento por filas proporcionar a maior parte do ganho de eficiência das tubagens directas de líquido refrigerante não surpreende, uma vez que a o arrefecimento por filas, na realidade, aproxima muito o fornecimento de líquido refrigerante das cargas de TI.

Elemento de tubagem directa Poupança em

comparação com a concepção

convencional

Poupança em comparação com a arquitectura de elevada eficiência

descrita neste documento

Recirculação do líquido refrigerante a uma temperatura mais elevada

5% Nenhuma

Perdas dos ventiladores 10% 5%

Perdas das bombas -5% -2.5%

MELHORIA TOTAL 10% 2.5%

Infelizmente, o equipamento de TI concebido para ser arrefecido através de fornecimento directo do líquido refrigerante não está disponível e não está previsto que seja disponibilizado num futuro próximo. Além disso, existem problemas de fiabilidade e custos significativos que têm de ser resolvidos. Felizmente, a arquitectura de elevada eficiência descrita neste documento alcança a maior parte das vantagens das tubagens directas de líquido refrigerante para os servidores, mas com equipamento de TI arrefecido por ar existente e equipamento que pode ser implementado actualmente.



A análise inicial dos cinco factores de "desperdício" eléctrico em centros de dados (ineficiência desnecessária e configuração de dispositivos inadequada) sugere áreas para melhoria. Isto, naturalmente, coloca a questão: Quais são os limites práticos à redução de ineficiências, como a existência de leis fundamentais da física ou princípios de engenharia que restringem o potencial da poupança de energia? Surpreendentemente, não existe nenhum limite teórico para o valor mais baixo possível para as perdas não-TI de um centro de dados. Por esta razão, toda a energia consumida pelo equipamento de alimentação, equipamento de arrefecimento e iluminação tem de ser considerada desperdício (a alimentação de SUPORTE na diagrama 1). Por exemplo, um centro de dados que utilize a convecção natural do ar exterior, juntamente com sistemas eléctricos supercondutores, é teoricamente possível sem perdas e fornecimento de 100 % da potência de entrada às cargas de TI. No entanto, existem actualmente limites práticos para a eficiência da alimentação e arrefecimento, dada a tecnologia disponível e limites orçamentais razoáveis. As barreiras práticas mais significativas a maiores ganhos de eficiência dos sistemas de alimentação e arrefecimento, além das descritas para a arquitectura melhorada neste documento, estão relacionadas com os sistemas de arrefecimento. A bombagem e o transporte de calor através de líquidos refrigerantes e sistemas de ar condicionado constituem uma tecnologia estável e desenvolvida. Apesar de podermos esperar uma maior optimização e integração destes sistemas nos próximos anos, prevêem-se ganhos de eficiência dos sistemas de ar condicionado tradicionais de apenas 5 % acima dos descritos neste documento. O "free cooling" e os sistemas de ar condicionado concebidos para tirar partido desta têm a possibilidade de obter mais 5 % a 10 % de eficiência, consoante a localização geográfica. Em conjunto com os ganhos incrementais previstos para o desempenho da tecnologia de ar condicionado, isto permitiria à PUE alcançar 1,1, em comparação com 1,4 da arquitectura de sistema descrita neste documento.

Limites práticos de desempenho



Os centros de dados convencionais funcionam bastante abaixo da eficiência possível utilizando concepções comprovadas que incorporam equipamento de alimentação e arrefecimento disponível de imediato. Este documento apresenta um exemplo de uma arquitectura melhorada que incorpora equipamento de alimentação e arrefecimento de elevada eficiência, em combinação com estratégias de configuração e funcionamento que optimizam a eficiência. Uma conclusão-chave deste documento é o facto de que a aquisição de dispositivos de elevada eficiência não é suficiente para assegurar um centro de dados de elevada eficiência. Uma arquitectura e estratégia que utilize este equipamento de elevada eficiência de forma eficaz e reduza o sobredimensionamento é tão importante como o próprio hardware eficiente. Quando o equipamento de elevada eficiência é integrado numa arquitectura eficaz, é possível obter poupanças de 40 % no total de energia eléctrica do centro de dados, em comparação com concepções convencionais.

Conclusão

Neil Rasmussen é o Vice-presidente sénior do sector de Inovação da Schneider Electric. Estabelece a orientação da tecnologia para o maior orçamento de investigação e desenvolvimento do mundo destinado a infra-estruturas de alimentação, arrefecimento e bastidores para redes críticas. Neil detém 19 patentes relacionadas com uma infra-estrutura de alimentação e arrefecimento do centro de dados de elevada eficiência e alta densidade, e publicou mais de 50 White Papers relacionados com sistemas de alimentação e arrefecimento, muitas delas publicadas em mais de 10 idiomas, mais recentemente com foco na melhoria da eficiência energética. É um orador internacionalmente reconhecido no que se refere ao tema dos centros de dados de elevada eficiência. Neil Rasmussen está actualmente a desenvolver soluções de infra-estrutura de centros de dados escaláveis de elevada eficiência e densidade e é um arquitecto principal do sistema InfraStruXure da APC. Antes de fundar a APC em 1981, Neil Rasmussen obteve o Bacharelato e o Mestrado pelo MIT em Engenharia Electrotécnica, no qual elaborou uma tese baseada na análise de uma fonte de alimentação com 200MW para um reactor de fusão Tokamak. Entre 1979 e 1981 trabalhou no MIT Lincoln Laboratories em sistemas de armazenamento de energia de roda livre e em sistemas solares de alimentação eléctrica.

Sobre o autor



Modelação da eficácia eléctrica de centros de dados White Paper 113

Gestão da capacidade de alimentação e arrefecimento para centros de dados White Paper 150 Aumentar a eficiência do centro de dados utilizando uma distribuição de alimentação de alta densidade melhorada White Paper 128

Distribuição de alimentação CA vs. CC para centros de dados White Paper 63 Comparação quantitativa entre distribuição de alimentação CA vs. CC de elevada eficiência para centros de dados White Paper 127

Procurar todas as

aplicações técnicas whitepapers.apc.com

tools.apc.com

Procurar todas as aplicações TradeOff Tools™

Para feedback e comentários sobre o conteúdo desta aplicação técnica: Data Center Science Center [email protected] Se for um cliente e tiver dúvidas específicas do seu projecto de centro de dados: Contacte o representante da Schneider Electric www.apc.com/support/contact/index.cfm

Contacte-nos

Recursos Clique no ícon para visualizar a fonte

http://www.apc.com/support/contact/index.cfm

http://tools.apc.com

http://whitepapers.apc.com






uma arquitectura melhorada para centros de dados de alta ... · os white papers da apc agora fazem...

Documents