Wat is PUE en hoe wordt het berekend?

In de huidige digitale wereld is energie-efficiëntie van datacenters belangrijker dan ooit. Naarmate datacenters steeds meer elektriciteit verbruiken, is het essentieel geworden om de Power Usage Effectiveness (PUE) te begrijpen en te optimaliseren. PUE is een belangrijke indicator waarmee organisaties kunnen meten hoe efficiënt hun datacenters energie gebruiken, wat leidt tot slimmere beslissingen die kosten en milieubelasting verminderen.

Maar de infrastructuur van het datacenter, samen met de rekenkracht die al die hardware vereist, vraagt ​​veel energie.

Daarom is efficiëntie in een datacenter zo belangrijk. Datacenters die niet efficiënt werken, verbruiken meer energie (wat leidt tot hogere operationele kosten).

Welke stappen kunt u ondernemen om uw datacenter efficiënter te maken? En hoe kunt u meer uit uw bestaande hardware halen?

Het monitoren van statistieken zoals PUE (Power Usage Effectiveness) en DCiE (Data Center Infrastructure Efficiency) is een goed begin.

Hier gaan we dieper in op wat PUE is en hoe je het berekent. We kijken ook naar statistieken zoals DCiE en stappen die je kunt nemen om je datacenter efficiënter te maken.

Wat is PUE?

Power Usage Effectiveness, ofwel PUE, is een meetwaarde die de totale hoeveelheid energie meet die uw datacenter verbruikt. Dit getal helpt u de efficiëntie van uw datacenter te meten en is iets wat u goed in de gaten wilt houden.

PUE is ontwikkeld door Green Grid en geïntroduceerd in 2006 als een methode om de energie-efficiëntie van datacenters te berekenen. Het is de standaard meeteenheid waarop de datacenterindustrie nog steeds vertrouwt.

Datacenters verbruiken enorm veel energie. Alleen al in de VS zijn datacenters verantwoordelijk voor 2% van al het elektriciteitsverbruik. Dat percentage zal alleen maar blijven stijgen naarmate de vraag naar rekenkracht toeneemt.

Onderbenutte servers verspillen niet alleen resources, maar nemen ook waardevolle vloerruimte in beslag. Hardware die meer stroom verbruikt dan nodig, legt bovendien een zwaardere druk op de koelsystemen. 

In beide gevallen heb je te maken met activa die minder waarde opleveren dan zou moeten en de kosten opdrijven. Het aanpakken van deze problemen is essentieel om ervoor te zorgen dat je datacenter zo efficiënt mogelijk functioneert.

PUE is nuttig voor benchmarking, omdat het inzicht geeft in de huidige efficiëntie van uw datacenter en de impact van eventuele wijzigingen meet door de scores te vergelijken.

Hoe bereken je PUE?

De formule voor het berekenen van PUE is als volgt:

• PUE = Totaal energieverbruik van de faciliteit / Energieverbruik van de IT-apparatuur

Het totale stroomverbruik van een datacenter verwijst naar de hoeveelheid stroom die het datacenter verbruikt. Dit omvat alle hardware in het datacenter, evenals koelsystemen, stroomvoorzieningscomponenten en verlichtingssystemen.

Het energieverbruik van IT-apparatuur verwijst naar de hoeveelheid energie die nodig is om de opslag- en netwerkapparatuur van stroom te voorzien. Ook besturingsapparatuur zoals werkstations en monitoren vallen hieronder.

Laten we een voorbeeld bekijken. 

Een datacenter verbruikt in totaal 100,000 kilowatt aan energie, waarvan 55,000 kilowatt afkomstig is van de IT-apparatuur. Op basis van de bovenstaande formule levert dit een PUE (Power Usage Effectiveness) van 1.81 op voor dit datacenter.

Hoe dichter het getal bij 1 komt, hoe efficiënter het datacenter is. PUE (Power Usage Effectiveness) laat het datacentermanagement zien hoe dicht ze bij hun efficiëntiedoelen zijn. Door de PUE over een bepaalde periode te meten, kunnen de meest effectieve energiebesparende maatregelen worden bepaald.

Een datacenter met een hoge PUE-score verbruikt meer energie dan nodig is, wat betekent dat het minder efficiënt is en meer geld kost.

Wat is een goede PUE-score? 

Uit gegevens van het Uptime Institute blijkt dat de gemiddelde PUE (Power Usage Effectiveness) voor datacenters in hun onderzoek 1.59 bedraagt . Hoewel het datacenter in ons voorbeeld bovengemiddeld presteert, is er nog volop ruimte voor verbetering.

Nu je beter begrijpt wat PUE inhoudt, hoe bepaal je die cijfers dan?

De beste manier om het totale stroomverbruik van een gebouw te meten, is door metingen te verrichten bij of in de buurt van de energiemeter. U kunt ook een zogenaamde "schaduwmeter" installeren – een apparaat waarmee u dagelijks het totale stroomverbruik van het gebouw kunt meten.

Als het datacenter zich in een gebouw met gemengd gebruik bevindt, is het belangrijk dat u metingen verricht bij de meter die het datacenter van stroom voorziet, om nauwkeurige waarden te verkrijgen.

Om het energieverbruik van IT-apparatuur te meten, kunt u de stroomwaarden aflezen met een stroomverdeelunit (PDU), die de computers en netwerkapparatuur van stroom voorziet.

Door het totale energieverbruik van de faciliteit en het energieverbruik van de IT-apparatuur te meten, kunt u de PUE (Power Usage Effectiveness) van uw datacenter berekenen. Het handmatig verzamelen van deze informatie is echter zeer tijdrovend en vereist bovendien dat u ter plaatse aanwezig bent.

In plaats van telkens persoonlijk langs te gaan, kunt u sensoren installeren die realtime gegevens over het energieverbruik verzamelen en deze doorgeven aan Data Center Infrastructure Management (DCIM)-software.

DCIM-software helpt u bij het bewaken van de netwerkprestaties en het meten van het energieverbruik van alle apparaten in uw datacenter.

Met de interface kunt u realtime meetwaarden zoals PUE en DCiE bijhouden. U kunt ook het totale energieverbruik en het ruimtegebruik in de loop van de tijd volgen – allemaal nuttige informatie om de energie-efficiëntie te verbeteren.

Effectiviteit van stroomverbruik (PUE)

In plaats van te vertrouwen op giswerk, kunt u weloverwogen beslissingen nemen over energieverbruik en de efficiëntie in de loop van de tijd volgen. 

Wat heeft PUE met DCOI te maken?

PUE is een van de 5 belangrijkste optimalisatiemaatstaven die zijn voorgeschreven door het Data Center Optimization Initiative (DCOI) – het overheidsvoorschrift dat federale datacenters verplicht om energiezuiniger te worden.

1. PUE (Power Usage Effectiveness)
2. Energiemeting
3. virtualisatie
4. Servergebruik en geautomatiseerde monitoring
5. Faciliteitengebruik

Als een van de toonaangevende aanbieders van Data Center Infrastructure Management (DCIM) voor Amerikaanse federale instanties, biedt Nlyte alle 5 optimalisatiecriteria die door de DCOI zijn vastgesteld.

Wat is Data Center Infrastructure Efficiency (DCiE)?

Data Center Infrastructure Efficiency, ofwel DCiE, is het omgekeerde van PUE en drukt de energie-efficiëntie van een datacenter uit als een percentage.

DCiE is ook ontwikkeld en geïntroduceerd door Green Grid om de datacenterindustrie te helpen efficiënter te werken en hun CO2-uitstoot te verminderen.

Hoe bereken je DCiE?

De formule om DCiE te berekenen is als volgt:

• DCiE = (1 / PUE) x 100

Het datacenter in ons vorige voorbeeld had een PUE van 1.81. Op basis van de bovenstaande formule levert dat een DCiE van 55% op.

De volgende tabel illustreert de efficiëntieniveaus op basis van PUE en DCiE:

Het datacenter in ons voorbeeld presteert slechts iets boven het gemiddelde. Zelfs als uw datacenter een efficiëntieclassificatie heeft, zal het nemen van stappen om de PUE (Power Usage Effectiveness) nog verder te verlagen uw organisatie op de lange termijn ten goede komen.

Hoe PUE en DCiE u helpen bij het beheersen van kosten

Een lagere PUE-score maakt uw datacenter uiteindelijk efficiënter, wat resulteert in minder energieverspilling en een kleinere impact op het milieu.

Het meten van PUE en DCiE is echter geen eenmalige aangelegenheid. Deze meetwaarden moeten regelmatig worden gemeten om zinvol te zijn. Bovendien moeten ze op verschillende tijdstippen en dagen van de week worden gemeten om rekening te houden met eventuele variabele energiekosten.

Metrics zoals PUE en DCiE zijn nuttig voor het vaststellen van benchmarks. Hiermee kunt u de impact van eventuele wijzigingen die u doorvoert om de efficiëntie te verbeteren, beoordelen door de begingegevens te vergelijken met de daaropvolgende resultaten.

In combinatie met DCIM-software kunnen datacenterbeheerders het energieverbruik van de gehele infrastructuur van een datacenter monitoren en componenten identificeren die onderbenut worden of meer energie verbruiken dan zou moeten.

Deze inzichten stellen u in staat om weloverwogen beslissingen te nemen over energieverbruik, bijvoorbeeld of u upgrades moet uitvoeren of bepaalde onderdelen volledig moet ontmantelen.

Efficiënte datacenters kunnen uw bedrijf een concurrentievoordeel geven. Lagere kosten betekenen dat u aantrekkelijkere prijzen kunt aanbieden, waardoor potentiële klanten eerder voor uw diensten kiezen dan voor andere opties.

Het efficiënter maken van uw data is natuurlijk geen eenvoudige opgave — het vereist zorgvuldige planning en implementatie om succes op lange termijn te garanderen. Laten we eens nader bekijken hoe u de PUE kunt verlagen en de operationele kosten kunt reduceren. 

Hoe kun je je PUE verlagen?

PUE en DCiE geven aan hoe efficiënt (of inefficiënt) uw datacenter is. Hieronder vindt u stappen die u kunt nemen om de PUE te verlagen.

Vervang inefficiënte hardware

Alle hardware heeft een beperkte levensduur. Wanneer je bepaalde onderdelen moet vervangen, hangt af van verschillende factoren. 

Als servers of opslagsystemen niet naar behoren presteren, overweeg dan om ze te vervangen door efficiëntere hardware.

Virtualiseer uw servers

Servervirtualisatie houdt in dat een fysieke server met behulp van software wordt gepartitioneerd. Elke partitie fungeert als een virtuele server en draait een eigen besturingssysteem.

Elke virtuele machine kan zijn eigen taken uitvoeren, wat het energieverbruik kan verlagen en waardevolle fysieke ruimte kan besparen. IT-teams kunnen deze virtuele servers ook gebruiken om software te testen zonder andere virtuele servers te beïnvloeden.

Verbetering van koelsystemen

Datacenters hebben voldoende koeling nodig om oververhitting te voorkomen. Koelsystemen zijn echter zeer energie-intensief en verbruiken veel stroom binnen een gebouw.

Het verbeteren van koelsystemen en zelfs het verminderen van uw afhankelijkheid ervan zijn andere manieren om de PUE te verlagen. U kunt bijvoorbeeld waar mogelijk gebruikmaken van 'vrije koeling' – het benutten van natuurlijk koele omgevingslucht om de temperatuur in het datacenter te verlagen.

Conclusie

Datacenters vormen het hart van de IT-activiteiten van een organisatie. Maar de hardware en de infrastructuur zelf verbruiken enorme hoeveelheden energie.

PUE en DCiE zijn nuttige meetwaarden voor het meten van energie-efficiëntie. Een hoge PUE geeft aan dat uw datacenter meer resources gebruikt dan nodig is.

U kunt uw PUE (Power Usage Effectiveness) verlagen door inefficiënte hardware te vervangen, uw servers te virtualiseren en het koelsysteem te verbeteren. Door deze maatregelen te nemen, kunt u de operationele kosten verlagen en meer waarde uit uw datacenter halen. Uiteraard hebt u de juiste tools nodig om het energieverbruik te monitoren. Bekijk een demo om te zien hoe u de DCIM-software van Nlyte kunt gebruiken om uw volledige computerinfrastructuur te beheren.