Cos'è il PUE e come si calcola?

Nel mondo digitale odierno, l'efficienza energetica dei data center è più cruciale che mai. Poiché i data center consumano quantità sempre maggiori di elettricità, comprendere e ottimizzare il Power Usage Effectiveness (PUE) è diventato essenziale. Il PUE è un parametro chiave che aiuta le organizzazioni a misurare l'efficienza con cui i loro data center utilizzano l'energia, consentendo decisioni più intelligenti che riducono i costi e l'impatto ambientale.

Ma l'infrastruttura del data center, insieme alla potenza di elaborazione derivante da tutto quell'hardware, richiede molta energia.

Ecco perché l'efficienza in un data center è così importante. I data center che non operano in modo efficiente consumano più energia (con conseguenti costi operativi più elevati).

Quali passi si possono quindi intraprendere per rendere più efficiente il proprio data center? E come si può sfruttare al meglio l'hardware esistente?

Monitorare parametri come PUE (Power Usage Effectiveness) e DCiE (Data Center Infrastructure Efficiency) è un buon punto di partenza.

In questa sezione analizzeremo in dettaglio cos'è il PUE e come calcolarlo. Esamineremo anche metriche come il DCiE e le misure che è possibile adottare per rendere più efficiente il proprio data center.

Che cos'è il PUE?

L'efficienza nell'utilizzo dell'energia, o PUE, è una metrica che misura la quantità totale di energia consumata dal data center. Questo valore aiuta a misurare l'efficienza del data center ed è un parametro da tenere sotto stretto controllo.

Il PUE è stato sviluppato da Green Grid e introdotto nel 2006 come metodo per calcolare l'efficienza energetica dei data center ed è il parametro di riferimento standard su cui l'industria dei data center continua a basarsi.

I data center consumano una quantità enorme di energia. Solo negli Stati Uniti, i data center rappresentano il 2% del consumo totale di elettricità. Questa cifra è destinata ad aumentare ulteriormente con la crescente domanda di potenza di elaborazione.

I server sottoutilizzati non solo sprecano risorse, ma occupano anche spazio prezioso. Allo stesso modo, l'hardware che consuma più energia del necessario sovraccarica i sistemi di raffreddamento. 

In entrambi i casi, si hanno risorse che offrono un valore inferiore a quello che dovrebbero, con conseguente aumento dei costi. Risolvere questi problemi è fondamentale per garantire che il data center funzioni nel modo più efficiente possibile.

Il PUE è utile per il benchmarking, in quanto consente di comprendere l'efficienza attuale del data center e di misurare l'impatto di eventuali modifiche apportate confrontando i punteggi successivi.

Come si calcola il PUE?

La formula per il calcolo del PUE è la seguente:

• PUE = Potenza totale dell'impianto / Energia delle apparecchiature IT

Il consumo energetico totale di una struttura si riferisce alla quantità di energia utilizzata dalla stessa. Include tutto l'hardware presente all'interno del data center, nonché i sistemi di raffreddamento, i componenti di distribuzione dell'energia e i sistemi di illuminazione.

Il consumo di apparecchiature IT si riferisce alla quantità di energia utilizzata per alimentare le apparecchiature di archiviazione e di rete. Sono incluse anche le apparecchiature di controllo come workstation e monitor.

Diamo un'occhiata a un esempio. 

Un data center utilizza complessivamente 100,000 kilowatt di energia e le apparecchiature IT ne utilizzano 55,000. In base alla formula sopra riportata, otteniamo un PUE di 1.81 per questo data center.

Più il valore si avvicina a 1, più efficiente è il data center. Il PUE avvisa la direzione del data center su quanto si sta avvicinando ai propri obiettivi di efficienza. La misurazione del PUE nel tempo può aiutare a individuare le iniziative di risparmio energetico più efficaci.

Un data center con un punteggio PUE elevato consuma più energia del dovuto, risultando quindi meno efficiente e con costi maggiori.

Qual è un buon punteggio PUE? 

Secondo i dati dell'Uptime Institute, il PUE medio per i data center inclusi nel loro sondaggio era di 1.59 . Sebbene il data center del nostro esempio si collochi al di sopra della media, c'è ancora ampio margine di miglioramento.

Ora che avete una migliore comprensione del significato di PUE, come si determinano questi valori?

Il modo migliore per misurare il consumo energetico totale di un impianto è effettuare le misurazioni presso o in prossimità del contatore. In alternativa, è possibile installare un cosiddetto "misuratore ombra", un dispositivo che consente di effettuare misurazioni giornaliere del consumo energetico totale dell'impianto.

Se il data center si trova in una struttura a uso misto, è importante effettuare le misurazioni al contatore che alimenta il data center per ottenere letture accurate.

Per quanto riguarda la misurazione del consumo energetico delle apparecchiature IT, è possibile ottenere le letture di potenza tramite un'unità di distribuzione dell'alimentazione (PDU), che fornisce energia ai computer e alle apparecchiature di rete.

Raccogliendo i dati relativi al consumo energetico totale dell'edificio e delle apparecchiature IT, è possibile calcolare il PUE (Power Usage Effectiveness) del data center. Tuttavia, la raccolta manuale di queste informazioni richiede moltissimo tempo e la presenza fisica in loco.

Anziché recarsi di persona ogni volta, è possibile installare sensori che raccolgono e inviano dati in tempo reale sul consumo energetico al software di gestione dell'infrastruttura del data center (DCIM).

Il software DCIM consente di monitorare le prestazioni della rete e misurare il consumo energetico di tutte le risorse presenti nel data center.

L'interfaccia consente di misurare parametri come PUE e DCiE in tempo reale. È inoltre possibile monitorare il consumo energetico totale e l'utilizzo dello spazio nel tempo, informazioni utili per migliorare l'efficienza energetica.

Efficacia nell'uso dell'energia (PUE)

Anziché affidarvi a supposizioni, potrete prendere decisioni informate sul consumo energetico e monitorare i livelli di efficienza nel tempo. 

Che relazione intercorre tra PUE e DCOI?

Il PUE è uno dei 5 principali parametri di ottimizzazione richiesti dalla Data Center Optimization Initiative (DCOI) , il provvedimento governativo che impone ai data center federali di migliorare l'efficienza energetica.

1. PUE (efficienza di utilizzo dell'energia)
2. Misurazione dell'energia
3. Virtualization
4. Utilizzo del server e monitoraggio automatizzato
5. Utilizzo delle strutture

In qualità di uno dei principali fornitori di servizi di gestione dell'infrastruttura dei data center (DCIM) per le agenzie federali statunitensi, Nlyte offre tutte e 5 le metriche di ottimizzazione previste dal DCOI.

Che cos'è l'efficienza dell'infrastruttura del data center (DCiE)?

L'efficienza dell'infrastruttura del data center, o DCiE, è il reciproco del PUE ed esprime l'efficienza energetica di un data center in percentuale.

DCiE è stato sviluppato e introdotto da Green Grid anche per aiutare il settore dei data center a diventare più efficiente e a ridurre la propria impronta di carbonio.

Come si calcola il DCiE?

La formula per calcolare il DCiE è la seguente:

• DCiE = (1 / PUE) x 100

Il data center del nostro esempio precedente aveva un PUE di 1.81. In base alla formula sopra riportata, ciò ci dà un DCiE del 55%.

La tabella seguente illustra i livelli di efficienza basati su PUE e DCiE:

Il data center del nostro esempio si colloca solo leggermente al di sopra della media. Anche se il vostro data center ha un indice di efficienza elevato, adottare misure per ridurre ulteriormente il PUE porterà benefici alla vostra organizzazione nel lungo periodo.

Come PUE e DCiE ti aiutano a gestire i costi

Ridurre il punteggio PUE rende il data center più efficiente, il che si traduce in un minore spreco di energia e un minore impatto ambientale.

Misurare il PUE e il DCiE non è un'operazione da effettuare una sola volta. Questi parametri dovrebbero essere misurati regolarmente per essere significativi. Dovrebbero inoltre essere misurati in momenti e giorni diversi della settimana per tenere conto di eventuali costi energetici variabili.

Metriche come PUE e DCiE sono utili per stabilire parametri di riferimento. Ciò consente di valutare l'impatto di eventuali modifiche apportate per migliorare l'efficienza, confrontando i dati iniziali con i risultati successivi.

Grazie all'integrazione con un software DCIM , gli operatori dei data center possono monitorare il consumo energetico dell'intera infrastruttura e identificare le risorse sottoutilizzate o che consumano più energia del dovuto.

Queste informazioni consentono di prendere decisioni consapevoli in merito al consumo energetico, ad esempio se effettuare aggiornamenti o dismettere completamente determinati componenti.

I data center efficienti possono offrire alla tua azienda un vantaggio competitivo. Costi inferiori si traducono in prezzi più interessanti, che possono invogliare i potenziali clienti a scegliere i tuoi servizi rispetto ad altre opzioni.

Naturalmente, rendere i dati più efficienti non è facile: richiede un'attenta pianificazione e implementazione per garantire il successo a lungo termine. Analizziamo più da vicino come è possibile ridurre il PUE (Pay Use Effectiveness) e i costi operativi. 

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PUE e DCiE indicano il livello di efficienza (o inefficienza) del tuo data center. Ecco alcuni passaggi che puoi seguire per ridurre il PUE.

Sostituire l'hardware inefficiente

Tutti i componenti hardware hanno un ciclo di vita limitato. La necessità di sostituire determinati componenti dipende da diversi fattori. 

Se i server o i sistemi di archiviazione non offrono le prestazioni previste, valutate la possibilità di sostituirli con hardware più efficiente.

Virtualizza i tuoi server

La virtualizzazione dei server consiste nel suddividere un server fisico in partizioni tramite software. Ciascuna partizione funge da server virtuale ed esegue il proprio sistema operativo.

Ogni macchina virtuale può eseguire il proprio carico di lavoro, riducendo così il consumo energetico e risparmiando spazio prezioso. I team IT possono inoltre utilizzare questi server virtuali per testare il software senza influire sugli altri server virtuali.

Miglioramento dei sistemi di raffreddamento

I data center necessitano di un raffreddamento adeguato per evitare il surriscaldamento. Tuttavia, i sistemi di raffreddamento sono ad alta intensità energetica e consumano molta energia all'interno di una struttura.

Migliorare i sistemi di raffreddamento e persino ridurne la dipendenza sono altri modi per abbassare il PUE. Ad esempio, quando possibile, si può ricorrere al "raffreddamento gratuito", ovvero utilizzare l'aria fresca presente nell'ambiente per abbassare la temperatura nel data center.

Considerazioni finali

I data center sono il cuore pulsante delle operazioni IT di un'organizzazione. Tuttavia, l'hardware e l'infrastruttura stessa consumano enormi quantità di energia.

PUE e DCiE sono metriche utili per misurare l'efficienza energetica. Un PUE elevato indica che il data center sta utilizzando più risorse del dovuto.

Tra i metodi per ridurre il PUE (Power Usage Effectiveness) figurano la sostituzione dell'hardware inefficiente, la virtualizzazione dei server e il miglioramento del sistema di raffreddamento. L'adozione di queste misure può contribuire a ridurre i costi operativi e a ottenere maggiore valore dal data center. Naturalmente, sono necessari gli strumenti giusti per monitorare il consumo energetico. Guarda una demo per scoprire come utilizzare il software DCIM di Nlyte per gestire l'intera infrastruttura di calcolo.