เคล็ดลับแปดประการในการลดการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูล

แหล่งจ่ายไฟเป็นส่วนสำคัญของศูนย์ข้อมูล และความต้องการพลังงานไฟฟ้าในศูนย์ข้อมูลแต่ละแห่งก็เพิ่มขึ้นทุกปี เนื่องจากศูนย์ข้อมูลกำลังเพิ่มเซิร์ฟเวอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีจำนวนเซิร์ฟเวอร์มากขึ้น ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องมีพลังงานมากขึ้น เนื่องจากพลังงานส่วนใหญ่ถูกแปลงเป็นความร้อน ความต้องการพลังงานไฟฟ้าเพื่อทำให้สภาพแวดล้อมการทำงานเย็นลงจึงเพิ่มขึ้น การประมวลผลและการเก็บถาวรข้อมูลที่มากขึ้นยังหมายถึงความต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่เพิ่มขึ้น และคาดเดาได้ว่านำไปสู่จุดใด: ระบบจัดเก็บข้อมูลยังต้องการพลังงาน ไม่ว่าจะสำหรับการขับขี่หรือระบายความร้อน

นี่เป็นปัญหาร้ายแรงจากสามด้านต่อไปนี้:

ประการแรก การใช้ไฟฟ้าปริมาณมากไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ในปัจจุบัน การตรวจสอบรอยเท้าคาร์บอนมีความเข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ และไม่ใช่เรื่องดีสำหรับองค์กรต่างๆ ที่จะกลายเป็น "ผู้บริโภครายใหญ่" ของพลังงาน

ประการที่สอง จากมุมมองในทางปฏิบัติ ค่าไฟฟ้าสูงมาก และค่าไฟฟ้าเพื่อรักษาการทำงานของศูนย์ข้อมูลนั้นมีมาก: ค่าไฟฟ้าคิดเป็นสัดส่วนขนาดใหญ่ของต้นทุนการดำเนินงานของศูนย์ข้อมูลในปัจจุบัน

ประการที่สาม ปัญหาใหญ่ที่สุดคือการจ่ายไฟให้กับศูนย์ข้อมูลใดๆ ก็ตามมีจำกัด อย่างน้อยก็ภายในข้อความสั้นๆ และในระยะเวลาหนึ่ง อาจดูเหมือนว่าคุณสามารถเพิ่มฮาร์ดแวร์ใดๆ ได้ แต่ท้ายที่สุดแล้ว ก็คือความสมดุลระหว่างแหล่งจ่ายไฟและพื้นที่บนพื้น

มีหลายวิธีในการลดการใช้พลังงานซึ่งสามารถลดต้นทุนด้านพลังงานได้อย่างมาก ในขณะที่ยังคงรักษาแหล่งจ่ายไฟขั้นต่ำสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของศูนย์ข้อมูล

1. การจำลองเสมือนเซิร์ฟเวอร์

เซิร์ฟเวอร์คิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของการใช้พลังงานทั้งหมดของศูนย์ข้อมูล ดังนั้นการลดจำนวนเซิร์ฟเวอร์ที่ทำงานอยู่จึงสามารถลดต้นทุนด้านพลังงานได้อย่างมาก เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์ใช้พลังงานไม่น้อยเมื่อกำลังการผลิตอยู่ที่ 30% เมื่อเปรียบเทียบกับกำลังการผลิตที่ 60% การรวมเซิร์ฟเวอร์และการปรับปรุงการใช้งานจึงช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก

2. การปรับปรุงระบบทำความเย็นให้ทันสมัย

โดยทั่วไประบบ HVAC เป็นระบบการใช้พลังงานที่ใหญ่เป็นอันดับสองในศูนย์ข้อมูล โดยคิดเป็น 37% ของการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูล ตามการประมาณการของกลุ่มผู้ใช้ศูนย์ข้อมูล ระบบระบายความร้อนไม่มีประสิทธิภาพมาก เนื่องจากระบบปรับอากาศจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเฉพาะเมื่อทำงานภายในช่วงที่ค่อนข้างแคบ และเนื่องจากศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่มีความร้อนจำนวนมากที่ต้องจัดการในแต่ละปี ระบบทำความเย็นมักจะทำงานหนักเกินไปด้วยงานทำความเย็นที่เกินช่วงที่เหมาะสมที่สุด บ่อยครั้งที่การเปลี่ยนอุปกรณ์เครื่องปรับอากาศแบบเดิมๆ ด้วยส่วนประกอบที่ทันสมัย ​​แบบโมดูลาร์ และมีประสิทธิภาพมากกว่าในการทำความเย็นสามารถประหยัดพลังงานได้มาก

ในสภาพอากาศพิเศษบางประเภท สามารถใช้วิธีการประหยัดพลังงานได้มากขึ้น เช่น การใช้ลมเย็นภายนอกแทนการใช้ไฟฟ้าในการทำความเย็น ช่วยลดการใช้เครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์จึงช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้า

3. การปรับโครงสร้างศูนย์ข้อมูล

หากศูนย์ข้อมูลมีการขยายตัวอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แสดงว่าเซิร์ฟเวอร์ได้รับการติดตั้งทุกที่โดยไม่ต้องวางแผนใดๆ ซึ่งส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินเฉพาะที่ และสภาพแวดล้อมด้านไอทีที่โอเวอร์โหลด ทำให้ยากต่อการรับรองการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำความเย็น

การจัดตำแหน่งทางกายภาพของเซิร์ฟเวอร์ศูนย์ข้อมูลใหม่ เช่น การกำหนดค่าทางเดินเย็นและร้อน สามารถลดภาระบนระบบทำความเย็นได้อย่างมาก แม้ว่าความสามารถในการจัดการความร้อนทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนแปลงก็ตาม คุณสามารถใช้การประกอบซ้ำเพื่อปิดผนึกรูอากาศและรอยรั่ว (รูเหล่านี้มักไม่จำเป็นและใช้เพื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลกับเซิร์ฟเวอร์แต่ละตัวเท่านั้น) ผลลัพธ์ของรูดังกล่าวเปรียบเสมือนการเปิดหน้าต่างรถทิ้งไว้ขณะเปิดเครื่องปรับอากาศ

4. อัพเกรดหน่วยความจำ

การจัดเก็บข้อมูลยังเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำให้มีการใช้พลังงานสูงในศูนย์ข้อมูล การอัปเดตระบบจัดเก็บข้อมูลของคุณสามารถลดค่าใช้จ่ายนี้ได้อย่างมาก โดยทั่วไปแล้ว ดิสก์ใหม่จะประหยัดพลังงานมากกว่าดิสก์รุ่นเก่า และดิสก์ความจุสูงหนึ่งตัวจะใช้พลังงานน้อยกว่าดิสก์ความจุต่ำสองตัวที่มีความจุเท่ากัน การจำลองเสมือนการจัดเก็บข้อมูลยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยการปรับปรุงการใช้งานหน่วยความจำและหลีกเลี่ยงการจัดเตรียมพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่มากเกินไป การเปิดพื้นที่หน่วยความจำว่างถือเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก สำหรับบางแอปพลิเคชัน สามารถใช้ดิสก์ SATA แทนไดรฟ์ไฟเบอร์ออปติกได้ เนื่องจากดิสก์แบบหลังใช้พลังงานต่อเทราไบต์เป็นสองเท่าของแบบเดิม

5. การอัพเกรดหม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าจำเป็นต้องอัปเดตแหล่งจ่ายไฟ AC ของศูนย์ข้อมูล พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากสูญเสียไปในกระบวนการนี้ หม้อแปลงไฟฟ้าราคาถูกหลายตัวมีประสิทธิภาพเพียง 80% แต่เมื่ออัปเกรดแล้ว อัตราการใช้งานจะสูงถึง 90% หรือมากกว่า ดังนั้นการสูญเสียพลังงานจึงลดลงอย่างมาก

6. อัปเดตชิปเซิร์ฟเวอร์เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้พลังงานต่ำ

เนื่องจากฮาร์ดแวร์เซิร์ฟเวอร์หมดอายุการใช้งาน จึงมีความต้องการอย่างชัดเจนสำหรับ CPU ของเซิร์ฟเวอร์และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ใช้พลังงานน้อยลง (เช่น ดิสก์ไดรฟ์และหม้อแปลงที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้) ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ Woodcrest dual-core Xeon ของ Intel นั้นประหยัดพลังงานมากกว่าโปรเซสเซอร์ Xeon แบบ single-core รุ่นเก่าถึงสามเท่า อย่างน้อยก็ตามข้อมูลผลิตภัณฑ์ของบริษัท แม้ในบางกรณี เพื่อวัตถุประสงค์ในการอนุรักษ์พลังงาน เซิร์ฟเวอร์ก็ควรได้รับการอัปเดตก่อนที่จะหมดอายุการใช้งาน

7. ดำเนินการตรวจสอบซอฟต์แวร์

ไม่มีประโยชน์ในการใช้งานเซิร์ฟเวอร์มากกว่าที่คุณต้องการ ดังนั้นให้สร้างไดอะแกรมที่ชัดเจนและทันสมัยว่าเซิร์ฟเวอร์ใดจำเป็นต้องใช้งานและเพราะเหตุใด ดังนั้นจึงมีความชัดเจนว่าแอปพลิเคชันใดที่สามารถย้ายไปยังเซิร์ฟเวอร์อื่นได้ การตรวจสอบซอฟต์แวร์ยังสามารถช่วยระบุเซิร์ฟเวอร์ที่ไม่ได้ใช้งานได้อีกด้วย

8. เพิ่มอุณหภูมิ

จำเป็นต้องอัปเดตฮาร์ดแวร์ศูนย์ข้อมูล หรืออุณหภูมิการทำความเย็นอาจอยู่นอกช่วงที่ระบุ การเพิ่มอุณหภูมิศูนย์ข้อมูลหนึ่งองศาจะทำให้อุณหภูมิอยู่ในช่วงที่แนะนำ และคุณสามารถลดการใช้พลังงานได้ การวางแผนที่มีประสิทธิภาพและการปรับปรุงระบบโมดูลาร์ให้ทันสมัย ​​ช่วยให้สามารถรักษาอุณหภูมิที่แตกต่างกันไว้ภายในอุปกรณ์ที่ตกลงร่วมกัน เพื่อให้แน่ใจว่าช่วงการทำความเย็นอยู่ภายในช่วงที่ระบุ