データセンターにおけるエネルギー需要の増加

データセンターの冷却とエネルギー消費

マッキンゼー・アンド・カンパニーは、データセンターが消費する総エネルギーのほぼ40%を冷却が占めていると推定しており、エネルギー消費を削減し、全体的なエネルギー効率を向上させるために効率的な冷却慣行を実装することの重要性を強調しています。

データセンターは、電力使用効率(PUE)と呼ばれる一般的なメトリックを使用して、データセンターが消費する総エネルギーとIT機器だけで消費されるエネルギーを比較する比率であるエネルギー効率を測定します。

PUE が 1.0 の場合は、データ センターが完全に効率的であることを意味し、PUE が 2.0 の場合は、施設インフラストラクチャが IT 機器の 2 倍の電力を消費していることを意味します。データセンターのオペレーターは、PUEを測定して効率イニシアチブを満たし、改善すべき領域を特定します。2022年に報告された年間平均電力使用効率(PUE)は1.55で、2021の平均である1.57からわずかに改善されていますが、Uptime Instituteが2014年から毎年観察した限界PUE増加の傾向と一致しています。

ただし、最も効率的な大規模ハイパースケール施設は、PUE値が1.6を超える他の施設と比較して1.2のPUE値を達成し、ITタスクに使用される電力のkWごとに、冷却およびその他のインフラストラクチャ機器に電力を供給するためにさらに600Wが消費されます。

革新的な冷却技術によるエネルギー効率の向上

効率的な冷却方法は、PUEの低減に重要な役割を果たします。データセンターは、液体冷却、ホットアイルとコールドアイルの封じ込め、最適化されたエアフロー管理などの革新的な冷却テクノロジーを実装することで、冷却インフラストラクチャによって消費されるエネルギーを削減し、エネルギー効率の向上につながります。データセンターでの液体冷却の採用は、空冷、特に高密度ITラックよりも効率的かつ効果的な冷却を提供できるため、勢いを増しています。

米国機械学会(ASME)が発行した高密度空液ハイブリッド冷却データセンターのPUE分析では、100%空冷から25%空冷-75%液体冷却への段階的な移行が研究されました。この研究では、液体冷却率の増加に伴ってPUE値が低下することが観察されました。75%液冷の場合、施設電力消費量を27%削減し、データセンターサイト全体で15.5%削減しました。

PUEメトリックは、ITまたはネットワーク機器の効率を考慮しておらず、ある施設を別の施設と比較するのではなく、データセンター施設内の時間の経過に伴う効率の向上を評価するためのベンチマークを提供します。いずれにしても、データセンターのエネルギー効率を測定および比較することは、依然としてデファクトスタンダードです。その欠点にもかかわらず、PUEは施設のインフラストラクチャ効率を評価および改善するための有用なベースラインを提供します。

データセンター業界は、エネルギー効率をより正確に測定するために、新しい指標に引き続き取り組んでいます。TUEは、IT機器の効率、冷却システム、およびデータセンターのエネルギー消費に影響を与えるその他の要因を考慮したそのような指標の1つです。

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