電源使用效率(PUE)
/ P-U-E, or 'pew' /
假設你付電費來跑電腦,但那些電力只有一部分真正抵達電腦——其餘花在讓它們保持涼爽的空調、照明,以及配線與電源供應器的損耗上。一個自然的問題是:我買的每一瓦裡,多少做了有用的運算,多少是額外開銷?電源使用效率(PUE)正是這個比值。它是整個資料中心抽取的總電力,除以真正抵達運算設備的電力。
寫成公式,PUE = 設施總電力 / IT 設備電力。IT 電力是伺服器、儲存與網路設備所消耗的;總電力再加上建築需要的其餘一切——主要是散熱,但也包括配電損耗與照明。PUE 為 1.0 會是完美:每一瓦都去做運算、沒有任何額外開銷。PUE 為 2.0 表示每一瓦運算,你就在散熱與損耗上多花一整瓦——你一半的電力是額外開銷。越接近 1.0,建築就越有效率。較舊的資料中心約在 2.0;良好設計的現代資料中心,靠著聰明的散熱(如室外空氣、較高的運行溫度與高效的供電)達到約 1.1 到 1.2。
PUE 之所以重要,是因為在倉儲規模電腦的百萬瓦尺度下,額外開銷是一筆巨大且持續的成本。把 PUE 從 2.0 降到 1.2,表示一棟做同樣運算的建築,買的總電力少得多——直接、永久地降低營運成本與環境足跡。這就是為什麼 PUE 成為業界的招牌效率標尺,被報告、被競爭:它用一個數字告訴你,你的電費裡有多少浪費在一切非實際運算的東西上。
誠實看待 PUE 告訴你與沒告訴你什麼。PUE 只量測包在電腦外面那層設施的效率——它對於電腦本身是否在有效率地做有用工作隻字未提。一個塞滿閒置伺服器的資料中心可以有漂亮的 1.1 PUE,同時把大部分 IT 電力浪費在什麼有用運算都沒做的機器上;PUE 完全不會標記這件事。所以低 PUE 是必要但不充分——你還需要伺服器具能量比例性、且真的在忙。PUE 是設施指標,不是每瓦有用工作的量度。
一個資料中心總共抽取 12 MW;它的伺服器、儲存與網路設備用 10 MW;另外 2 MW 去散熱與損耗。PUE = 12 / 10 = 1.2——只有 17% 額外開銷。一個舊設施要抽取 20 MW 才交付同樣的 10 MW IT 電力,PUE = 2.0,每一瓦運算就浪費一整瓦額外開銷。
PUE = 總電力 / IT 電力。越接近 1.0,表示你越少電力被散熱與額外開銷耗掉。
出色的 PUE 只表示設施在散熱與損耗上浪費很少。它對伺服器是否在做有用工作隻字未提——一整廳閒置機器可以交出漂亮的 PUE,卻幾乎什麼都沒運算。