如何減少資料中心的電力使用。

希望提高資料儲存效率和減少碳足跡的公司，往往會優先尋求設施和辦公地點的電力利用。但只有 IT 才能完成許多工作，以減少電力消耗。IT 節省一千瓦即可轉換為設施電力使用中節省的數千瓦電力，因此是絕佳的起點。 

如果電力利用率是資料中心最大的經常性成本，IT 從業人員可以採取什麼流程、軟體和硬體決策來提高利用率，並提升營運效率？

資料中心的電力使用方式為何？

首先，我們來看看資料中心實際使用電力的因素，也就是 IT 的中心。資料中心使用美國約 1.8% 的電力，而電力來自於許多元件，包括：

• 伺服器透過更快的處理器和記憶體增加電力使用。 
• 加速器越來越大、更熱。頂尖的加速器卡每片可使用數百瓦特。
• 網路交換器隨著網路速度的增加，電力需求會越來越大。
• 儲存直到最近大部分由硬碟（HDD）提供。
• 冷卻用於消弭這些元件不斷增加的電力需求。

這些是資料中心電力的最大消費者。對於您在資料中心使用的每一瓦電力，它會產生等量的熱量，然後您必須搬離資料中心。資料中心的空調比一般家庭的 HVAC 裝置更為複雜。這些專門的系統通常包括冷卻塔、冰水機、水泵和室內單元，所有這些都透過複雜的系統相互互動（並消耗大量的電力）。

資料中心的效率是以電力使用效率（PUE）來衡量，PUE 是使用將總設施電力除以 IT 設備電力的公式計算。

資料中心的電力使用如何測量？

資料中心的效率可以用電力使用效率（PUE）來衡量，PUE 是由綠色電網建立的指標。PUE 的計算方式像這樣，並以比率表示，越接近 1.0，就越接近：

進入資料中心的總電力/用於運行 IT 設備的電力 = PUE

PUE 可協助您判斷 IT 基礎架構使用的電力，如照明與冷卻，能額外使用多少電力。自 2020 年以來，一般資料中心的 PUE 為 1.58，但只有較新的資料中心才能達到 1.2 到 1.4 的低 PUE。

了解高效率的 IT 基礎架構如何節省能源成本 >>

資料中心冷卻系統如何運作？

一般來說，資料中心永遠不會關閉。尤其是主要基礎架構所依賴的基礎架構。 

根據 Gartner 集團的調查，雖然儲存基礎架構通常佔目前資料中心能源使用量的 20-25%，但該數字預計在 2023 年前將高達 40%。

電源必須全天候開啟，這會產生恆定的熱源。這需要耐用、可靠和強大的冷卻系統來熱調節 IT 設備，這比人體對溫度波動更為敏感。需要智慧、高效和精確的技術來維持最佳溫度，並仔細設計元件之間的互動。

資料中心的冷卻系統包括：

• 開放式氣冷系統
• 封閉式氣冷系統（也稱為熱通道或冷通道氣流遏制）
• 直接液冷系統
• 浸入式冷卻系統

這些通常部署在符合每個資料中心規格的配置/冷卻策略中，包括：

• 房間
• 走道
• 行內冷卻

IT 如何協助降低資料中心的電力利用率？

資料中心將永遠仰賴 IT 的需求，反之亦然。因此，從改善的 IT 效率開始，有助於 IT 團隊解決問題。

為了改善整體營運效率（TOE），資料中心不僅需要改善 PUE，還需要更有效率的 IT 架構與節能 IT 產品，進而減少空間、電力和冷卻。TOE 的解決方式是採用低垂的水果，例如現代冷卻和 LED 照明，因此為了進一步提升效能，IT 部門必須尋求更有效率的基礎架構。

應採取的一些策略包括：

1. 透過監控與 AI 最佳化，取得每個裝置使用能力的能見度。

監控可以指出各種裝置所引出的功率。大多數廠商都可以在這裡提供非常準確的數據。

Pure1® 現在為儲存管理員提供工具，可追蹤資料中心的效率和碳輸出。Pure1 具備監控儀表板，可顯示資料中心目前的碳排放量。

2. 從磁碟轉換到快閃。

磁碟系統是資料儲存電力使用的最大來源之一。

電力利用率下降，而不是上升，這只不過是儲存技術，這要感謝快閃技術。儲存是少數技術之一，我們作為一個產業，有機會降低資料中心的功耗，同時提高效能、密度和效率。

從歷史上看，與消費性裝置相比，這種轉變速度一直緩慢，尤其是在超大規模資料中心，但它正在發生。新一代快閃每 TB 的效率遠高於旋轉磁碟。沒有其他儲存廠商比 Pure Storage® 和我們高效率的 DirectFlash® 技術做得更好。DirectFlash 是一種系統層級的快閃媒體管理方法，而非硬碟層級的方法。

Pure 運用 FlashArray//XL 的 DirectFlash 模組，並內建非易失性 RAM。從主陣列機箱中移除專用的 NVRAM 插槽，可降低機架空間需求。此外，FlashArray//XL 更大的 5U 主機殼為風扇和氣流提供更多空間，從而提高冷卻效率。

3. 分層堆疊式架構。

最有用的方法之一是分層備份架構。它可讓您將熱、熱或冷的資料快照分開。僅資料儲存庫可以安全地儲存大量資料，而不需要立即使用。

查看這篇文章，了解 Pure 可以建立的分層堆疊式基礎架構範例 >>

4. 運用資料減量功能來處理應用程式與分析工作負載。

冗餘資料可能是必要的，但也可能是資料中心資源的消耗。如果 IT 部門無法有效處理資料儲存的內容，以及資料儲存原因，資料中心也就無法提高效率。根據 Worldwide IDC Global DataSphere 的預測，到 2025 年，大約有 60% 的儲存資料將是非使用中的冷資料，稱為“冷資料”。尋找更有效率的儲存方式，可以減少資料中心的負載。

您知道資料減量軟體、壓縮和重複資料刪除功能能為 TCO 和經濟效益帶來什麼效益。但它也能發揮效率。如果您從應用程式本身和服務特定應用程式所需的能源量方面思考，我們就越能減少，必須投入的設備就越少，效率就越高。更主動的重複資料刪除功能也能大幅減少電子廢棄物，不只是在儲存系統中，也在儲存陣列周圍的系統中。

重新檢視資料保留和刪除政策，確保儲存的內容是必要且符合規範 >>

5. 縮減儲存空間，改善機架的冷卻。

企業的儲存區空間和電力使用量預期會增加，主要由兩大因素驅動：高資料成長和能源成本上升。

企業顯然無法繼續將現成商品（COTS）磁碟裝置加入儲存基礎架構，並期望長期維持在賣場空間和電力預算之內。設計機櫃並利用體積更小、冷卻需求更少的儲存設備，可以減輕冷卻系統的負擔。

改善儲存系統的密度也會產生影響。Pure Storage DirectFlash 模組的密度 需要更少的裝置才能滿足特定的效能和容量需求，這意味著大幅減少了支援基礎架構（控制器、機殼、風扇、電源、纜線、交換器等）。改用高密度儲存基礎架構，結合使用資料減量技術，如壓縮和重複資料刪除，以及更有效的策略，以找出並移除過多的儲存資料，可大幅降低資料擷取成本、能源消耗和地面空間消耗

為協助企業達成新的環境影響與永續性目標，FlashBlade//S能夠針對關鍵效能、空間與電力指標，如每瓦可用容量、每瓦傳輸量，以及每機架單元可用容量，產生最有效率的結果。

「Pure 正在建立系統，系統密度是競爭對手的三倍、四倍、五倍，有時是競爭對手的十倍。如果我們能提供價值 PB 的儲存設備，且周圍其他內容少了 5 倍，該系統就會更有效率。」 –Pure Storage 技術長：Rob Lee。

深入了解現代化儲存設備如何抵消資料中心的電力使用 >>

6. 與同時監控並報告碳排放量和 ESG 措施的供應商合作。

IT 供應鏈通常由許多廠商和合作夥伴組成，您可以根據設計、交付和效率來選擇這些廠商和合作夥伴。因此，您的 IT 供應鏈就像您仰賴的供應商和合作夥伴一樣環保。

Pure FlashArray 與競爭的全快閃系統相比，能降低高達 80% 的能源使用量，與旋轉磁碟相比，這個數字更為明顯。重新思考您的儲存技術，是減少碳輸出並實現 ESG 計畫的好方法。

了解 Pure 如何與合作夥伴合作，協助客戶達成永續性目標 >>

運用 Pure Storage 提升 IT 效率

Pure CTO Rob Lee 表示：「我們在 QLC 及更遠的地方使用 DirectFlash 時，從業內無人能及的原始媒體中推動了大量效率。」 現代儲存設備經證實可抵消資料中心的電力利用，但它無法阻止。Pure Storage 的產品組合經過了儲存轉型，並具備功能與能力，可無縫處理上述所有策略。下列為我們採取的方式：

• DirectFlash 技術提供無與倫比的快閃密度與效率，大幅降低能源消耗。只需三個機架單元，FlashArray 的可用容量就超過 1.3PB。
• 專為快閃打造的軟體可提供更可靠的產品，以及更長的服務壽命，大幅減少電子廢棄物。
• 永遠在線的資料減量功能可進一步提升儲存效率，降低有效能源使用量，同時不影響效能。
• 效能與簡易性讓客戶能整合 IT 環境、減少整體儲存空間，並提高使用率與重複使用率。

深入了解 Pure 的產品如何協助提升 IT 和整個組織的環境效率。