PUE nowoczesnych serwerowni

Każdy integrator IT oferuje usługi przy budowie serwerowni. Popularne jest stosowanie tradycyjnych technologii i standardowego chłodzenia powietrzem. Zwykle oferowane są kosztowne agregaty wody lodowej, klimatyzatory, a w serwerowniach budowanych w ten sposób jest bardzo zimno.

Klienci, z którymi pracujemy do tej pory wydawali dziesiątki i setki tysięcy zł. na energię potrzebną do chłodzenia serwerowni. Większość klientów zużywa prawie tyle samo energii na koszty ogólne utrzymania i chłodzenia serwerowni, co na zasilanie serwerów, przełączników i systemów dyskowych. Niepotrzebnie.

Stosunek mocy pobieranej przez serwerownię do mocy zainstalowanych urządzeń aktywnych określa współczynnik PUE power usage effectiveness, który obecnie średnio wynosi około 2 PUE. W naszych serwerowniach PUE wynosi pomiędzy 1.03 do 1.12.

Redukujemy zużywaną energię o ok. 40%

Dokładnie mierzymy efekty i szukamy rozwiązań, które pozwalają obniżyć całkowity koszt posiadania infrastruktury. Redukujemy wykorzystywaną energię o około 40%, a dla typowych serwerowni zmniejszamy zużycie energii na systemy wspomagające do raptem 12%.

Chłodzimy wodą, nie agregatami

Wszystkie urządzenia w serwerowni zamieniają prąd w moc i ciepło. Większość serwerowni stosuje agregaty i klimatyzatory, aby wychłodzić urządzenia, a to wymaga od 40% do 80% dodatkowej energii.

Największe firmy zajmujące się hostingiem lub udostępnianiem usług webowych stosują chłodzenie wodą jako standard. Posiadacze serwerowni wielkości od 100 do 300 serwerów z klimatyzatorami zwykle płacą rachunki za energię w granicach 30 tyś. zł. miesięcznie. Chłodzenie cieczą pozwala obniżyć rachunki o połowę, a dodatkowo ponownie wykorzystać powstałą energię cieplną.

Zamykamy obieg energii cieplnej

Projektujemy nie tylko nowe serwerownie, ale też zmieniamy te istniejące tak, aby przechwytywać energię cieplną. Całość generowanego przez serwery ciepła jest izolowana z przestrzeni serwerowni.

Ze specjalnie wydzielonych stref gorącego powietrza wentylatory wynoszą rozgrzane przez serwery powietrze i ochładzają je pasywnie w klimakonwektorach Fan Coil. Następnie schłodzone powietrze wraca do serwerowni i w ten sposób obieg energii cieplnej zostaje zamknięty.

Oszczędzamy wodę w zamkniętym obiegu

W przeciwieństwie do chłodzenia powietrzem używamy zamkniętego obiegu wodnego. Eliminuje to w dużym stopniu konieczność przeglądów i problemy z klimatyzatorami.

Ciepło które przenosimy może być oddane do budynku, ogrzewając go. Jeden z naszych klientów oszczędzi w ciągu najbliższych 5 lat prawie 1 milion USD, dzięki wykorzystaniu ciepła do ogrzewania budynków biurowych i laboratoriów.

Stosujemy chłodzenie ewaporacyjne

Chłodzenie ewaporacyjne to naturalny proces odświeżania i schładzania powietrza. Ewaporacja to również doskonały sposób na oddanie ciepła. Człowiek używa go na co dzień regulując temperaturę ciała. Tak samo działa to w serwerowni, ponieważ wyparny system chłodzenia wykorzystuje wodę z obiegu w serwerowni.

Część wody, przechodząc przez instalacje chłodzące, zmienia się w parę. Wentylatory wynoszą gorącą parę, przy okazji usuwając nadmiar ciepła z powietrza. Schłodzona woda wraca do serwerowni i ponownie ochładza bezpośrednio gorące komponenty serwerów.

Ewaporacja nie jest jedynym sposobem na free cooling. Jeśli warunki na to pozwalają, możemy wykorzystywać chłód naturalnego zbiornika wodnego, np.: rzeki lub jeziora. Za pomocą płynu możemy transportować nadmiarowe ciepło w dowolne miejsce. Stosując pompy ciepła i wymienniki, jesteśmy w stanie oddać ciepło do gruntu lub wody. Pobierając naturalne zimno z jeziora lub rzeki, zmniejszamy znacząco sygnaturę cieplną serwerowni, co jest ważne w wypadku serwerowni zapasowych, tajnych i przechowujących dane wrażliwe. W ten sposób możemy całkowicie wyeliminować z serwerowni drogie agregaty chłodnicze.

foto: wired.com
chlodzenie_ewaporacyjne

Wybieramy wydajne serwery

Serwery, które proponujemy do serwerowni HPC / ISP / CSP to systemy wysokiej wydajności – high performance computing. Stosujemy rozwiązanie OCP – open compute platform i pochodne platformy open source. Wykorzystujemy rozwiązania mało popularne w Polsce, dzięki temu nasi klienci nie przepłacają za systemy A-brand, a dodatkowo utrzymują środowisko za ułamek kosztów rozwiązań znanych producentów.

Stosujemy tylko niezbędne komponenty

Nasze serwery są budowane dla aplikacji, które będą na nich pracować. Facebook i Google wiedzą co robią. Jeśli chodzi o hardware, stosujemy tylko te komponenty, które są faktycznie niezbędne. Nie stosujemy dodatkowych kart rozszerzeń, slotów i modułów, które nie są konieczne do pracy. Serwery są tak stworzone, aby w trybie bezczynności wykorzystywały ułamek energii.

Stosując efektywne chłodzenie bezpośrednie nie potrzebujemy tak dużej liczby wentylatorów, a te które zostają ustawione są na poziomie 15% nominalnej prędkości.

Oszczędzamy energię
w serwerach

Serwery marnują 1/3 energii, którą potrzebują by wykonać swoje obliczenia. Zasilacze zmieniają napięcie prądu przemiennego AC na niskie napięcie prądu stałego DC. Kolejna utrata energii następuje na regulatorach napięcia, wymaganych przez układy serwera.

Stosując rozwiązania open compute korzystamy z bardzo wydajnych zasilaczy i regulatorów, a układy podtrzymania napięcia przenosimy na poziom szafy serwerowej. Oszczędność to około 25% energii normalnie wykorzystywanej przez typowe serwery, czyli około 500kWh dla jednego urządzenia rocznie.

Stosujemy rozwiązania
niskoemisyjne

Tradycyjne serwerownie zdominowane są przez procesory Intela. Tymczasem dla szczególnych zastosowań obliczeniowych możemy korzystać z układów dedykowanych typu SoC System on a Chip i niskoprądowych systemów takich jak ASIC / FPG lub procesorów ARM.

W serwerowni powinno być ciepło

Jedną z najlepszych metod oszczędności energii jest zwiększenie temperatury w serwerowni. Chłód oznacza, że marnujemy pieniądze. Eksperci, a także producenci sprzętu są zgodni, że temperatura w serwerowni powinna wynosić około 26-28 stopni. Zarządzamy skutecznie temperaturą tak, aby oszczędzać energię i zapewniać największą wydajność systemów. Dzięki temu oszczędzamy pieniądze na to, na co faktycznie są potrzebne.

Aby lepiej zrozumieć przepływ powietrza w serwerowni stosujemy modelowanie termiczne. Ustawiamy wyposażenie tak, aby wyeliminować hot spots, wymusić odpowiedni przepływ powietrza i wyrównać temperaturę. Zapobiegamy mieszaniu się ciepłego i chłodnego powietrza. Stosujemy kurtyny powietrzne, zamykamy serwery w zabudowach gorących i zimnych alejek, odpowiednio rozmieszczamy urządzenia w szafach.

Chcesz porozmawiać
o swojej serwerowni?

Pasjonują nas ekologiczne, dobre i tanie rozwiązania. Chętnie podzielimy się naszą wiedzą.
Wpadnij na kawę.