揭开IBM数据中心PUE 1.25秘密

　　5月31日，IBM举办智慧数据中心开放日，对于这个位于中关村软件园的数据中心，我最感兴趣的是其1.25 PUE的表现。

　　很多网友也对此表示了兴趣，对于1.25的PUE表现，要求关注其供电模式，如是否采用了ECO模式;对于风侧节能，要求关注其机房设定温度和冷冻水供回水温度，看冷冻水储存，风机设置;要求关注总体布局、空间架构、每个机柜容纳多少刀片、冷/热风通道、走线、桥架布局是否有新意、操控台摆设、运维的理;看POWER7的威力，看地板下掩盖的真相，看强弱电井的保护，看IBM的表情……，总之不一而足。

　　从1.77开始

　　要参观的数据中心是IBM全球五大客户中心之一，所承担主要任务是为亚太合作伙伴及最终用户提供应用测试环境。该数据中心规模不大，面积只有800平米，IT设备用电量500kVA，此前供电已接近饱和，受变压器容量限制，扩容难以实现，数据中心的每天电费支出为12000元人民币。

　　面积不大，但该数据中心IT结构比较复杂，既包括IBM System Z196这样的大型机，也包括IBM Power 595、780这样小型机，以及DS8000、XIV等高端存储设备，也包括相当数量的x86服务器，有刀片，也有机架式服务器，需要提供稳定的数据中心基础架构的支持。

　　面对用电量不断增长的难题，只有通过系列改造，从内部进行挖潜。改造之后，该数据中心 PUE从1.77降低到1.25，每年可以节约运行成本100万元人民币左右。

　　谈到PUE， IBM全球数据中心项目总监Allan Hoeft表示，PUE的影响因素很多，可靠性级别不同，地理位置上的差异都会造成PUE的差距，对于地理位置， IBM将全球划分为了8个地区，将可靠性级别分为了6个等级(1、2、2+、3、3+和4)。

　　“不同地区，不同等级的数据中心之间，其PUE没有可比性。” Allan Hoeft说。

　　优化PUE

　　对于数据中心PUE表现存在着一定的争论。有些地方偷换概念，计算不科学，用局部数据替代。对此，IBM中国系统中心高级架构师叶华表示， IT设备用电包括所有和IT设施有关的耗电，如计算机、存储、网络、显示和控制设备;基础设施用电包括支持IT设备运行的所有设施的用电，以此为依据来计算数据中心的PUE。

　　从1.77到1.25～1.5，IBM采用技术很多，其中包括高效灵活的服务器节能技术、创新的数据管理技术(如Ease Tier存储技术、数据压缩技术、重复数据删除和自动精简配置技术等)、投入实际应用的云计算技术、利用虚拟化技术提高IT资源的使用率、冷水热交换机柜背板技术、数据中心热点和能源分析、动态能源管理技术、防止冷空气流失的地板套件、机柜气流循环挡板、行间级制冷设备、高效能UPS、实施能源效率监控和支持自然冷却的冷冻水机组等。

　　应该说，这都是一些耳熟能详的技术，并没秘密武器。有些技术，属于IT设备应用的范畴，如虚拟化技术、云计算等，其特点是可以提高IT设备利用率，达到节能的目的。其中，叶华自然侧重Power、System Z大机的节能技术进行讲解。需要注意的是，IT设备节能，对于PUE未必有很大帮助，降低PUE还是需要在基础设施上想办法。

　　1.25之道

　　在IBM的实践中，1.25不是某个技术作用的结果，而是很多细节技术积累，聚沙成塔的成果。以制冷为例，针对大型机、小型机、x86服务器不同的特点，采取有针对性的方案。

　　在大型机散热方面，由于大型机具有完整的散热方案设计，只需要按照要求配套好冷冻水即可。对于小型机，IBM采用了冷水热交换背板技术，通过冷水把热量带走。所以，同样是采用冷冻水技术，不同设备其设定的进水和回水温度也不同，其中进水温度从13℃～15℃，回水温度在18℃～20℃。此外，为了隔离冷热通道，部分地方采用了循环挡板。

　　在x86服务器区域，有些采用冷通道封闭技术，有些则采用了热通道封闭技术，二者同时存在。根据我的观察，冷通道封闭显然是后改造的，方法也比较简单，就是拉个帘进行隔离，帘子随机柜高低错落。根据介绍，在消防状况下，这些帘子自动脱落。

　　热通道封闭与行级制冷空调配合，所采用的是APC英飞解决方案。在UPS方面，数据中心采用了APC Symmetra PX500，其转换效率可以到达96%。目前只配有一台UPS给IT设备供电，不是严格意义上的2N供电系统，没有采用ECO模式。该UPS采用模块化技术，在扩展性、灵活性以及效率上具有优势。

　　在冷冻水机组方面，没有板式热交器，所采用的节能技术方面，冷冻水和冷却水系统是通在一起的，可以直接利用室外冷源。

　　在参观中，唯一可称得上秘密武器的是IBM MMT(移动测量技术，Mobile Measurement Technology设备)。IBM MMT采用手推结构设计，分为不同高度的8个数据采集点，采集温度、湿度、出风量等数据，这些数据输送给软件，就可以绘制整个数据中心热成像图，热力学分布一目了然。热成像图将成为数据中心改造和评估的主要依据。

　　总体来看，在IBM 1.25 PUE数据中心实践中，没有什么灵丹妙药，所使用的都是常规方法。关键在于落实，所谓细节决定成败，也许就是这个道理。