Che cos’è la PUE (Power Usage Effectiveness, efficacia del consumo energetico)? E cosa misura?

L’efficacia del consumo energetico (o PUE) è una metrica di efficienza standard che consente di valutare il consumo energetico dei data center. Ecco una semplice definizione di PUE: il rapporto tra l’energia totale della struttura e l’energia delle apparecchiature IT consumata in un data center. Si può rappresentare con la seguente formula:

Il consumo energetico totale della struttura è quello riferito alla struttura del data center o della data room, misurato al contatore. Sono coinvolti tutti i carichi, tra cui le apparecchiature IT, i sistemi di raffreddamento e quelli di illuminazione, fino ai componenti che erogano potenza.

Le apparecchiature IT complessive assorbono tutta l’energia fornita alle apparecchiature di elaborazione, di archiviazione e di rete, comprese altre apparecchiature di controllo come switch KVM, workstation, monitor e computer portatili.

Nonostante il rapporto semplice e il fatto che il valore di PUE sia accettato come metrica standard delle prestazioni, il suo calcolo non è così semplice come appare dalla formula. Ci sono diverse considerazioni pratiche da non dimenticare

Dettagli sulla PUE nei data center

Generalmente la PUE non è una misurazione una-tantum. Monitorando la PUE nel tempo per ogni singolo data center si ottengono informazioni sulle prestazioni della struttura rispetto al calcolo iniziale di base. Anche se l’Uptime Institute indica che nel 2020 il valore medio di PUE per i data center è stato di 1,58, questa metrica potrebbe non essere particolarmente utile per il confronto tra più data center, perché ciascuno ha configurazioni specifiche.

Confrontare i valori di PUE per vari data center, anche con strutture molto simili, è difficile. Due data center che hanno all’incirca le stesse dimensioni ma si trovano in luoghi diversi (magari regioni diverse o Paesi diversi) potrebbero consumare energia in modi molto differenti, per una serie di motivi. Ad esempio, le differenze climatiche e meteorologiche locali, i servizi della rete elettrica e persino i materiali con cui le strutture sono costruite possono influire sul consumo energetico.

Inoltre, i fattori che il team di un data center considerano rilevanti o significativi per il calcolo della PUE non sono sempre gli stessi. I team devono valutare come classificare i sottosistemi, come carichi IT, carichi infrastrutturali o irrilevanti e anche stabilire se una misurazione è concretamente possibile. Ecco alcune delle potenziali difficoltà nel confronto tra i valori di PUE di strutture diverse:

• I sottosistemi di un data center potrebbero non essere presenti in un altro data center
• I sottosistemi supportano strutture a uso misto, come funzioni che non sono specifiche dei data center (ad esempio torri di raffreddamento o refrigeratori) e non sempre le misure sono facili o dirette
• Assegnare strumentazione a sottosistemi specifici è poco pratico ed è costoso, come nel caso delle unità di distribuzione dell’energia (PDU) che contengono molte prese moltiplicate per il numero di PDU in uso nella struttura
• I punti fisici di misurazione, come il contatore, possono essere collegati anche a carichi non correlati al data center; separarli può risultare difficile

Come calcolare con precisione la PUE

Il punto in cui si misura l’energia influisce sul modo in cui si attribuisce il consumo energetico alla categoria corrispondente: consumo della struttura o consumo delle apparecchiature IT. Per le letture relative alla struttura si eseguono le misurazioni in corrispondenza o in prossimità del contatore delle utenze della struttura. Per le strutture a uso misto o i data center, ci si dovrà concentrare solo sul contatore collegato alla linea che alimenta il data center.

I data center che condividono un contatore con parti di impianto non collegate al data center pongono dei problemi per quanto riguarda l’attribuzione di misurazioni accurate. In questi casi l’unica opzione potrebbe essere stimare il valore relativo alla parte non pertinente al data center e sottrarlo dal consumo totale.

Il carico delle apparecchiature IT deve essere misurato dopo aver applicato tutte le conversioni, le commutazioni e le condizioni. Nelle sale server, misurando sulle PDU la potenza totale erogata ai rack server si ottengono i valori più precisi.

Ulteriori informazioni: Scegliere l’unità rack PDU adeguata, in base ai requisiti di alimentazione

Che cos’è la DCiE (Data Center Infrastructure, efficienza dell’infrastruttura del data center)?

Il reciproco della PUE consente di misurare l’efficienza energetica di un data center. Questo rapporto è l’efficienza dell'infrastruttura del data center (DCiE); si può calcolare con una di queste due formule.

Chi determina l’utilità della DCiE deve affrontare le stesse sfide di coloro che misurano la PUE; in particolare, PUE e DCiE non sono facilmente confrontabili tra strutture diverse, anche in data center simili.

Le misure sono particolarmente utili quando le si utilizza per il benchmarking dell’efficienza energetica di un data center. Automatizzando questo processo tramite un software per la valutazione della prestazione energetica, e in tempo reale, i valori di PUE e DCiE possono fornire informazioni preziose con applicazioni aziendali significative. Conoscendo il consumo energetico del data center con vari livelli di granularità si possono individuare facilmente le perdite di energia e capire quali sistemi sono sottoutilizzati, con la possibilità di ridurre i costi associati.

Altre metriche per valutare l’efficienza dei data center

Con l’introduzione e l’adozione di metriche come PUE e DCiE, sono emerse altre metriche relative all’efficacia di Green Grid come misure utilizzabili per valutare l’efficienza dei data center.

• L’efficacia del riutilizzo dell’energia (Energy Reuse Effectiveness, ERE) misura l’efficacia di una struttura nell’inoltrare l’energia verso altri usi della struttura stessa, ad esempio ricorrendo a uno scambiatore di calore per convertire il calore di scarico del server in riscaldamento per gli edifici circostanti.
• L’efficacia del consumo idrico (Water Usage Effectiveness, WUE) aiuta a misurare la quantità di acqua utilizzata dai data center per raffreddare le risorse IT.
• L’efficacia del consumo di carbonio (Carbon Usage Effectiveness, CUE) è il rapporto tra le emissioni totali di anidride carbonica (CO₂) determinate dal consumo energetico totale del data center e dal consumo energetico delle apparecchiature IT.

Come acquistare l’UPS ottimale per massimizzare la PUE

Per indicazioni dettagliate sull’acquisto di gruppi di continuità è possibile consultare la Guida all’acquisto degli UPS di Vertiv. La guida spiega come valutare le esigenze di alimentazione ponendo le domande opportune e tenendo conto di altre considerazioni tecniche, prima di investire in una infrastruttura energetica fondamentale.