La efectividad del uso de energía ( PUE ) o eficiencia de la unidad de energía es una relación que describe la eficiencia con la que un centro de datos informático utiliza la energía; específicamente, cuánta energía utiliza el equipo informático (en contraste con el enfriamiento y otros gastos generales que respaldan el equipo).
PUE es la relación entre la cantidad total de energía utilizada por una instalación de centro de datos informáticos [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [ citas excesivas ] y la energía suministrada a los equipos informáticos. PUE es la inversa de la eficiencia de la infraestructura del centro de datos .
La PUE fue desarrollada originalmente por un consorcio llamado The Green Grid . La PUE se publicó en 2016 como estándar global según la norma ISO/IEC 30134-2:2016.
Una PUE ideal es 1,0. Todo lo que no se considera un dispositivo informático en un centro de datos (por ejemplo, iluminación, refrigeración, etc.) entra en la categoría de consumo energético de las instalaciones.
La métrica PUE es el método más popular para calcular la eficiencia energética . Aunque es la más eficaz en comparación con otras métricas, la PUE tiene sus defectos. Esta es la métrica más utilizada por los operadores, técnicos de instalaciones y arquitectos de edificios para determinar qué tan eficientes energéticamente son sus edificios de centros de datos. [9] Algunos profesionales incluso se jactan de que su PUE es menor que la de otros. Naturalmente, no es una sorpresa que en algunos casos un operador pueda "accidentalmente" no contar la energía utilizada para la iluminación, lo que resulta en una PUE menor. Este problema está más relacionado con un error humano, en lugar de un problema con el sistema de métrica PUE en sí.
Un problema real es que la PUE no tiene en cuenta el clima dentro de las ciudades en las que se construyen los centros de datos. En particular, no tiene en cuenta las diferentes temperaturas normales fuera del centro de datos. Por ejemplo, un centro de datos ubicado en Alaska no se puede comparar de manera efectiva con un centro de datos en Miami. Un clima más frío da como resultado una menor necesidad de un sistema de enfriamiento masivo. Los sistemas de enfriamiento representan aproximadamente el 30 por ciento de la energía consumida en una instalación, mientras que el equipo del centro de datos representa casi el 50 por ciento. [9] Debido a esto, el centro de datos de Miami puede tener una PUE final de 1,8 y el centro de datos en Alaska puede tener una relación de 1,7, pero el centro de datos de Miami puede funcionar en general de manera más eficiente. En particular, si estuviera en Alaska, podría obtener un mejor resultado.
Además, según un estudio de caso en Science Direct , "una PUE estimada prácticamente no tiene sentido a menos que la TI esté funcionando a plena capacidad". [10]
En definitiva, es fundamental detectar problemas simples pero recurrentes, como los relacionados con el efecto de las variaciones de temperatura en las ciudades, y aprender a calcular correctamente el consumo energético total de las instalaciones. De este modo, la reducción continua de estos problemas garantiza que se impulsen nuevos avances y estándares más altos para mejorar el éxito de la PUE de las futuras instalaciones de centros de datos. [9]
Para obtener resultados precisos de un cálculo de eficiencia, se deben incluir todos los datos asociados con el centro de datos. Incluso un pequeño error puede causar muchas diferencias en los resultados de PUE. Un problema práctico que se observa con frecuencia en los centros de datos típicos incluye la adición de la dotación energética de cualquier sistema de generación de energía alternativo (como turbinas eólicas y paneles solares) que funcione en paralelo con el centro de datos a la PUE, lo que lleva a una confusión del verdadero rendimiento del centro de datos. Otro problema es que algunos dispositivos que consumen energía y están asociados con un centro de datos pueden en realidad compartir energía o usos en otro lugar, lo que causa un gran error en la PUE.
La PUE se introdujo en 2006 y fue promovida por The Green Grid (una organización sin fines de lucro de profesionales de TI) en 2007, y se ha convertido en la métrica más utilizada para informar la eficiencia energética de los centros de datos. [10] Aunque se denomina "eficacia en el uso de energía", en realidad mide el uso de energía del centro de datos. [10]
La métrica PUE tiene varios beneficios importantes. En primer lugar, el cálculo se puede repetir a lo largo del tiempo, lo que permite a una empresa ver sus cambios de eficiencia históricamente o durante eventos limitados en el tiempo, como cambios estacionales. En segundo lugar, las empresas pueden medir cómo las prácticas más eficientes (como apagar el hardware inactivo) afectan su uso general. Por último, la métrica PUE crea competencia, "aumentando la eficiencia a medida que los valores PUE publicitados se vuelven más bajos". [10] Las empresas pueden entonces usar la PUE como una herramienta de marketing.
Sin embargo, la métrica PUE presenta algunos problemas. El principal surge de la forma en que se calcula la relación. Como la carga de TI es el único denominador, cualquier reducción de la carga de TI (por ejemplo, mediante la virtualización que permita retirar algunos equipos, o simplemente mediante un hardware más eficiente energéticamente) hará que la PUE aumente. Esto da un resultado perverso.
Además de los problemas mencionados en el último párrafo, otros problemas son la eficiencia de la red de suministro de energía y el cálculo preciso de la carga de TI. Según el análisis de sensibilidad de Gemma, [10] "el consumo total de energía es igual a la cantidad total de energía utilizada por el equipo y la infraestructura en la instalación (WT) más las pérdidas de energía debido a las ineficiencias en la red de suministro de energía (WL), por lo tanto: PUE = (WT + WL) / WIT". Según la ecuación, las ineficiencias de la red de suministro de energía (WL) aumentarán el consumo total de energía del centro de datos. El valor de PUE aumenta a medida que el centro de datos se vuelve menos eficiente. La carga de TI es otro aspecto importante de la métrica PUE. "Es crucial que se utilice una carga de TI precisa para la PUE, y que no se base en el uso de energía nominal del equipo. La precisión en la carga de TI es uno de los principales factores que afectan la medición de la métrica PUE, ya que la utilización de los servidores tiene un efecto importante en el consumo de energía de TI y, por lo tanto, en el valor PUE general". [10] Por ejemplo, un centro de datos con un alto valor de PUE y una alta utilización del servidor podría ser más eficiente que un centro de datos con un bajo valor de PUE y una baja utilización del servidor. [10] También existe cierta preocupación dentro de la industria sobre la PUE como herramienta de marketing [11], lo que lleva a algunos a utilizar el término "abuso de PUE". [12]
En octubre de 2008, se observó que el centro de datos de Google tenía una relación PUE de 1,21 en sus 6 centros, lo que en ese momento se consideraba lo más cercano a la perfección posible. Justo detrás de Google estaba Microsoft, que tenía otra relación PUE notable de 1,22. [13]
Desde 2015, Switch , el desarrollador de los centros de datos SUPERNAP, ha tenido un PUE de coubicación auditado por terceros de 1,18 para su instalación SUPERNAP 7 en Las Vegas, Nevada, con una temperatura promedio de pasillo frío de 20,6 °C (69,1 °F) y una humedad promedio de 40,3%. Esto se atribuye a las tecnologías patentadas de contención de pasillo caliente y HVAC de Switch. [14]
A fines del segundo trimestre de 2015, el centro de datos de Facebook en Prineville tenía una efectividad de uso de energía (PUE) de 1,078 y su centro de datos en Forest City tenía una PUE de 1,082. [15]
En octubre de 2015, Allied Control afirmó que su relación PUE era de 1,02 [16] gracias al uso de enfriamiento por inmersión de dos fases con fluido 3M Novec 7100 .
En enero de 2016 se inauguró el Green IT Cube en Darmstadt con un PUE de 1,07. [17] Utiliza refrigeración por agua fría a través de las puertas del rack.
En febrero de 2017, Supermicro anunció la implementación de sus sistemas MicroBlade desagregados. Una empresa anónima de la lista Fortune 100 ha implementado más de 30.000 servidores MicroBlade de Supermicro en su centro de datos de Silicon Valley con una PUE de 1,06. [18]
Gracias a innovaciones propias en sistemas de refrigeración líquida, la empresa de hosting francesa OVH ha conseguido alcanzar un ratio PUE de 1,09 en sus centros de datos de Europa y Norteamérica [19], mientras que en 2023 informó de un PUE general de 12 meses de 1,29. [20]
En 2021, Google informó un PUE de 1,1 en todos sus centros de datos en todo el mundo y menos de 1,06 para sus mejores sitios. [21] [22]
PUE se publicó en 2016 como estándar global según ISO/IEC 30134-2:2016, así como como estándar europeo según EN 50600-4-2:2016.
