Сервер бөлмөлөрүндөгү EC вентиляторлор PUE-ни төмөндөтүүгө кандай салым кошот?

ПУЭ жана серверди салкындатуунун жашырын чыгымы

Мощностун колдонулуу эффективдүүлүгү (PUE) – бул жалпы объекттин энергиясынын ИТ-жабдуулардын энергиясына карата катышы. Идеалдуу PUE 1,0 болуп саналат, башкача айтканда, ар бир ватт эсептөөгө жумшалат. Чындыгында, көпчүлүк сервер бөлмөлөрү 1,6–2,0 диапазонунда иштейт. Кошумча энергия кайда чыгат? Вентиляторлорго жана суутуу системаларына. Типтик дата-борбордун жалпы энергия токтунун 30–40% и аба тасмалоого жана жылуулукту алып чыгууга жумшалат. Мен жүздөгөн сервер бөлмөлөрүнөн өттүм, жана бир нерсе айкын: эски АК вентиляторлору жана туруктуу жылдамдыктагы шамандыр электр энергиясын чоң өлчөмдө чачыратат. Бир объект менеджери мага айлык коммуналдык эсебин көрсөттү. Жылуулукту суутуу үчүн вентиляторлор гана жылы күндөрү серверлерге жумшалган суммадан көбүрөөк төлөгөн. Бул – техникалык спецификацияларга жазылбаган жашырын чыгым. PUE ни төмөндөтүү вентиляторлордун энергия чыгымын төмөндөтүүдөн башталат.

ЭК вентиляторлору АК вентиляторлоруна салыштырғанда вентиляторлордун энергия чыгымын жарымга кыскартат

Тамак-аш токтун чыгымына эң көп салым кошкон компонент — AC индукциялык мотор. Ал өзгөрүлмөлүү жыштыктык кыймылдаткыч (VFD) кошулбогондо туруктуу айлануу жыштыгында иштейт, бирок VFD өзүнчө жоготууларга салым кошот. Электрондук коммутацияланган мотор (EC мотор) туруктуу магниттерди жана ичинде орнашкан контроллерди колдонот. Ротордун мышьяк жоготуулары жок. Лоуренс Беркли Улуттук Лабораториясынын изилдөөсүнө ылайык, вентилятордун иштөөсүндө шейдед полюсдуу же PSC моторду EC моторго алмаштыруу ошол эле аба агымы үчүн энергия чыгымын 40%–60% га азайтат. Бул — чындыкта болгон мисал. Жыйналган сервер бөлмөсүндө жалпысынан жыйырма суутек бирдиги бар, алардын баштапкы вентиляторлору центрифугалдык типтеги жана AC моторлор менен жабдылган. Ар бир вентилятор 80 ватт ток чыгынат. EC вентиляторлорго которулгандан кийин ошол эле аба агымын камсыз кылуу үчүн ар бир вентиляторго 38 ватт гана керек болду. Жалпы вентиляторлордун ток чыгымы 1600 ватттан 760 ваттка төмөндөдү. Токтун чыгымынан экономиялоо убактысы бир жылдан аз болду. Бул лабораториялык маалымат эмес. Бул — чындыкта электр санынан болгон азайтуу.

Сервердин жүктөмүнө ылайык вентилятордун айлануу жыштыгын чындыкта убакытта тактап берүү

Серверлер 24/7 толук жүктөмдө иштебейт. Алардын жылуулук чыгаруусу күндүн мезгилдерине, колдонуучулардын талаптарына жана иштетүү тапшырмаларына жараша өзгөрөт. Туруктуу ылдамдыктагы вентилятор серверлер тынчтыкта турганда да 100% ылдамдыкта иштейт, бул бөлмөнү ашыкча суутат жана энергияны чырпылат. EC вентиляторлор стандарттуу 0–10 вольт же PWM ылдамдыкты башкаруу киргизүүсү менен кошулган. Вентилятордун ылдамдыгын туздан-туз температура датчигине же IT жүктөмүнүн сигналына байланыштырууга болот. Мен EC вентиляторлорго негизделген компьютер бөлмөсүнүн аба шартын тектештирүүчү қондуруу орноткон хостинг камсыздоочу менен иштеген. Алар башкаруу алгоритмин жылуу айлана температурасын так 80°F (26,7°C) деңгээлинде сактоо үчүн орнотушкан. Түнкүсүн серверлердин активдүүлүгү төмөндөгөндө EC вентиляторлор 35% ылдамдыкка чейин жамыгып калган. Натыйжа? Алардын PUE көрсөткүчү алты ай ичинде 1,8 ден 1,45 ке төмөндөгөн. Суутатуу системасы өзүнө каршы иштөөнү токтоткон. Объектинин директору мага алардын чиллеры да аз иштегенин, анткени EC вентиляторлор гана керек болгон аба агымын берип турганын айткан.

Серверлер көбүнчө жашаган жерде жакшыраак жарым жүктөмдөгү эффективдүүлүк

Көпчүлүк дата-база борборлорунун операторлору чоң күчтүү жүктөмгө ылайык дизайн жасашат, бирок серверлердин орточо жүктөмү 40%–60% түзүшөт. Бул жарым жүктөмдөгү шарттарда AC (алмашуу тогу) желдеткичтери өтө тиришсиз иштейт. Эгер сиз AC моторго өзгөрмө жыштыктуу кыймылдаткыч колдонсоңуз, бул кыймылдаткыч өзүнчө номиналдык кубатынын 3%–8%ин жылуулук катары жумшайт. Жана төмөн айлануу жылдамдыгында мотордун тиришсиздиги тез төмөндөйт. EC моторлордо мындай көйгөй жок. Алар 20%–100% айлануу жылдамдыгында 80%ден ашык тиришсиздикти сактайт. Аффинитет законы желдеткичтин кубатынын айлануу жылдамдыгынын кубуна ылайык өзгөрөтүн көрсөтөт. Демек, айлануу жылдамдыгын 20% га төмөндөтсөңүз, кубат 50% га жакын төмөндөйт. Бирок бул жерде мотордун тиришсиздиги сакталышы керек. AC моторлор мындай кыла албайт. EC моторлор болсо мындай кыла алышат. ASHRAE Техникалык Комитети 9.9 (дата-база борборлорунун суутуруу системалары боюнча) тарабынан даярдалган акылдуу кағазда EC желдеткичтеринин айлануу аймагында өзгөрмө аба көлөмүнүн системалары үчүн жарым жүктөмдөгү иштөөдө эң жакшы натыйжа бергени белгиленген. Орточо жүктөмдө көпчүлүк убакытта иштеген сервер бөлмөлөрү үчүн EC желдеткичтери — бир гана логикалык тандоо.

Акылдуу интеграция: ысык айланма жана салкын айланма туташтыруу

Акыркы чакта, эң жакшы вентилятор да агымдын багыты туура эмес болгондо баасын жоготот. Заманбап сервер бөлмөлөрү ысык жана салкын айларды камтып турган контейнерларды колдонот. Бирок фильтрлердин толгоосу жана серверлердин кошулуусу же алынышы менен статикалык басым өзгөрөт. EC вентиляторлорунда ичке интеллект бар. Алар статикалык басымды сезип, орнотулган деңгээлди сактоо үчүн автоматтык түрдө ылдамдыкты өзгөртө алышат. Мен бул процесс Чикагода жайгашкан финансылык маалыматтар борборунда көрдүм. Аларда катарда жайгашкан жылытма-сулуттуруу бирдиктери жетишен, ар бири төрт EC вентиляторду камтып турган вентилятордун түрүндөгү түзүлүштөр бар. Бинанын башкаруу системасы ар бир вентиляторго басым сигналын жөнөттү. Эгерде жогорку тыгыздыктагы сервер стойкасынын жанында ысык нукта пайда болсо, эң жакындагы EC вентиляторлор бардык вентиляторлорду тездетпей, жеке түрдө ылдамданат. Жылдык сулуттуруу энергиясы 35% га төмөндөдү, ал эми алардын PUE көрсөткүчү 1,65 тен 1,32 ге жакшырды. «Green Grid» уюмунын ага башкаруу боюнча эң жакшы практикалык көрсөтмөсүндө мундай зоналык, талапка ылайык башкаруу тиешелүү деп көрсөтүлгөн. Ар бир вентилятордун өзүнүн контроллерине ээ болушу EC вентиляторлорунун мындай тиешелүүлүгүн камсыз кылат.

Узак мөөнөттүү ROI жана устойчивдүүлүк боюнча долбоорлор

Баштапкы чыгымдар – бул жалпысынан көрсөтүлгөн козголоо. Электрондук уйку (EC) вентилятору ошол эле өлчөмдөгү AC вентиляторго караганда таарып турат. Бирок, жалпы иштетүү чыгымдары башка сүрөт түзөт. EC вентиляторлорунун механикалык бузулуштары азыраак, анткени алар төмөн температурада иштейт жана бузулушка учурай турган старт конденсатору же ценртүрдүк түзүлүшү жок. Алардын герметик подшипниктери 50 000 сааттан ашык иштейт. Эми энергиянын экономиясына көңүл буруңуз. 500 сервердик стойка бар борбордун 25 суутуу бирдиги иштегенде, ар бир бирдиктин вентиляторлорунун орточо кубаты 400 Вт болсо, AC вентиляторлордон EC вентиляторлорго өтүш жылына 200 000 киловатт-саат энергия экономиялайт. Орточо коммерциялык электр энергиясынын баасы 1 кВт·с = 12 цент болсо, бул жылына $24 000 экономиялайт. Ошондой эле, карбондун азайтуу жылына 140 метрик тонна CO₂ түзөт. Бул туурасынан сиздин устойчивдүүлүк долбооруңузга кирет. Гарантияланган натыйжалуулукту жана узак мөөнөттүү сергектүүлүктү талап кылган операторлор үчүн, Fanova сыяктуу тажрыйбалуу поставщиктер ылдамдык туннелдери боюнча текшерилген долбоорлорду, так ылдамдыкты тандоо кызматын жана 3 жылдык толук гарантияны камсыз кылган EC вентиляторлорунун чечимдерин сунуштайт. Алар 2003-жылдан бери EC моторлорун өндүрүшөт жана 80 өлкөдөгү клиенттерди колдойт. PUE көрсөткүчүнүн азайтуу – бул жалгыз лозунг эмес, чындыкта бизнес мацсаты болгондо, Fanova инженердик жана жеткирүү тизмегинин надеждүүлүгүн камсыз кылган чечимди сунуштайт.