電源使用效率（PUE）的測量給數(shù)據(jù)中心對比和改進(jìn)電力使用提供了一個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)，但這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)提供了大量的解釋空間，許多組織會采用對自己有利的方法來解釋，在這篇文章中，我們將分析PUE的潛在缺陷，并對PUE 2如何彌補(bǔ)這些缺陷做一些解釋。

PUE的缺陷

PUE是評估和跟蹤數(shù)據(jù)中心電源利用率的一種手段，通過這個(gè)指標(biāo)可以幫助我們了解設(shè)施改進(jìn)的效果，但我們很快陷入了PUE極限運(yùn)動大賽，可以說，很多廠商宣稱的PUE數(shù)值是不可信的，因?yàn)闆]有一家廠商能提供如何獲取這些數(shù)值或如何測量的詳細(xì)信息，因此PUE已經(jīng)成了一個(gè)被操縱的數(shù)字。

2009年10月29日，Green Grid發(fā)布了PUE白皮書2.1版本，也就是現(xiàn)在人們經(jīng)常引用的PUE v2，它提供了一個(gè)更準(zhǔn)確報(bào)告PUE的手段，但仍然存在混亂，2011年5月17日，數(shù)據(jù)中心效率工作組（Data Center Efficiency Task Force，DCETF）發(fā)布了篇論文，闡述了測量和報(bào)告PUE的推薦方法。

幾乎每個(gè)人都知道，PUE的定義非常簡單，它等于輸送給數(shù)據(jù)中心的功率除以IT設(shè)備真實(shí)使用的功率的值。

PUE=輸送給數(shù)據(jù)中心的總功率/IT負(fù)載功率

PUE如果等于1.0是最佳狀態(tài)，這意味著所有輸入功率全部被IT設(shè)備使用，也就沒有制冷，沒有照明，甚至沒有布線，因?yàn)樗鼈兛偸菚牡粢徊糠蛛娏Φ模瑥募夹g(shù)上來說這是不可能的，大多數(shù)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的PUE值介于2.5至3.5之間，但新建造的數(shù)據(jù)中心和集裝箱結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心的PUE通常號稱低于1.1，如果真是這樣那就非常完美了。

那么是什么使PUE的數(shù)值變得如此低呢？很簡單，減少分子或增加分母可以使PUE變得更小，PUE的值越小越好，因此近來出現(xiàn)了人為操縱的跡象，例如，有人選擇了最佳的測量時(shí)機(jī)，選擇戶外很冷，照明系統(tǒng)全部關(guān)閉，用戶幾乎不在線時(shí)測量，甚至關(guān)閉冗余制冷系統(tǒng)才進(jìn)行測量，這種時(shí)候測得的PUE值當(dāng)然會很低，但它的確已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了事實(shí)。

從前面給出的等式可以得知，數(shù)據(jù)中心輸入總功率越小，PUE可能越好，不知道你是怎么測量IT負(fù)載功率的，如果是讀取的UPS輸出功率，那么你還得加上PDU（配電裝置）的傳輸損耗，布線損耗，機(jī)柜風(fēng)扇用電等，這樣才能讓等式中的分母變大，使PUE變得更小，如果你數(shù)據(jù)中心的供電是建筑物內(nèi)其它功能設(shè)施共享，如辦公室，會議室，餐廳和大堂，或共享空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)房或冷卻塔，如果不能獨(dú)立測量，那你需要精確估算數(shù)據(jù)中心輸入功率，這對計(jì)算PUE是至關(guān)重要的。

PUE 2的改進(jìn)

簡單來說，PUE最初并不是為了用來對比數(shù)據(jù)中心之間的差異的，它只是一個(gè)跟蹤獨(dú)立數(shù)據(jù)中心周期時(shí)間內(nèi)的能耗情況，操縱這個(gè)數(shù)字對數(shù)據(jù)中心自身而言一點(diǎn)好處也沒有，獲得準(zhǔn)確的PUE值也是只為了內(nèi)部改進(jìn)，Green Grid一貫堅(jiān)稱PUE不應(yīng)作為數(shù)據(jù)中心間攀比的指標(biāo)，但怎么也阻止不了人們比較PUE的好奇心，于是引發(fā)了虛假PUE值的橫行，不管怎樣，即使要做比較，也應(yīng)該有一個(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)，至少測量標(biāo)準(zhǔn)，測量方法應(yīng)該保持一致。

PUE v2對PUE指標(biāo)做了4個(gè)主要的改變

PUE v2確立了不同類型的PUE測量方法，Green Grid將其分成了1、2、3三個(gè)級，分別對應(yīng)于基礎(chǔ)級、中級和高級，DCETF增加了更基礎(chǔ)的第4級，以PUE0到PUE3進(jìn)行標(biāo)識，級別越高越嚴(yán)格，接下來我將重點(diǎn)介紹DCETF定義的PUE0，PUE1，PUE2和PUE3。

除PUE 0外，所有測量結(jié)果都必須轉(zhuǎn)換成能量，意味著要引入時(shí)間組件，如用千瓦每小時(shí)來代替千瓦，它必須包括所有輸入能源，如氣體燃燒產(chǎn)生的熱量必須轉(zhuǎn)換成千瓦每小時(shí)，此外，所有測量結(jié)果必須是在指定時(shí)間點(diǎn)測量的，至少要持續(xù)測量一年。

PUE v2現(xiàn)在規(guī)定辦公室，NOC等消耗的能量也必須包括在PUE計(jì)算公式內(nèi)。

PUE v2也明確了可再生能源，如風(fēng)和太陽能的利用，對PUE沒有影響，PUE與能源來自哪里，是什么能源完全無關(guān)。

下面總結(jié)一下PUE v2的四大不同點(diǎn)，了解每個(gè)級別的最低要求，以及為什么不應(yīng)該拿PUE來進(jìn)行對比。

PUE0：相當(dāng)于原來的PUE，它仍然是在離散的時(shí)間點(diǎn)測量的數(shù)據(jù)中心總輸入功率和IT負(fù)載功率，主要的改進(jìn)是現(xiàn)在它規(guī)定讀數(shù)采用IT設(shè)備利用率峰值期間的數(shù)值，PUE0不能展現(xiàn)動態(tài)負(fù)載的影響，因此測量時(shí)機(jī)的不同，最終的結(jié)果偏離很大。此外，IT負(fù)載功率采用UPS的輸出會增加非IT開銷，如PDU損耗，機(jī)柜風(fēng)扇損耗等。PUE0仍然是基于功率而非能量，因此它只能用于100%電力驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心，目前沒有辦法校準(zhǔn)不同燃料。簡短來說，用于跟蹤獨(dú)立數(shù)據(jù)中心各種變化的效果還是很有用的，但PUE0不應(yīng)該用于不同數(shù)據(jù)中心之間的對比，即使它們的設(shè)計(jì)是一樣的。

PUE1：這是第一級基于能源或電源消耗計(jì)算的新PUE，它需要過去12個(gè)月內(nèi)的總的千瓦每小時(shí)數(shù)值，所有燃料類型產(chǎn)生的能量都將轉(zhuǎn)換成通用值，即千瓦每小時(shí)，與PUE0相比，這是最主要的一個(gè)改進(jìn)，但它仍然沿用了UPS輸出作為IT負(fù)載能量，因此有可能犯PUE0計(jì)算IT負(fù)載同樣的錯(cuò)，根據(jù)實(shí)際情況，這些錯(cuò)誤會不同程度影響到PUE的值。如果沒有PDU，沒有機(jī)柜風(fēng)扇，以及其它一切都按照PUE1方法進(jìn)行測量，最終計(jì)算出的PUE值應(yīng)該非常接近真實(shí)值。

PUE2：PUE1和PUE1唯一不同的地方是IT負(fù)載能量的測量方法，PUE2是匯總的PDU的輸出，正如前面提到的，如果輸電線路沒有用到PDU，PUE1和PUE2之間的差別就很小了。

PUE3：這是最準(zhǔn)確的PUE測量方法，最終所有數(shù)據(jù)中心都會熱切希望采用這種測量方法，它需要精確測量12個(gè)月內(nèi)每個(gè)IT設(shè)備輸入功率，目前只有少數(shù)數(shù)據(jù)中心有能力做到這一步，但毫無疑問這是最精確的方法。在我看來，任何聲稱低于1.3的PUE都是扯淡，除非所有設(shè)施設(shè)備全部按照PUE3級建造。

現(xiàn)在我們應(yīng)該知道PUE值的準(zhǔn)確測量方法，在拿PUE1、PUE2或PUE3的數(shù)值進(jìn)行比較時(shí)，應(yīng)該讓測量時(shí)間點(diǎn)保持一致，這樣才有可比性，其實(shí)它們也是蘋果和橘子的關(guān)系。

PUE v2消除了含糊不清的地方，它提供了幾種不同的測量方法，使得大多數(shù)人計(jì)算自己PUE值成為可能。

PUE v2也為PUE值建立了4個(gè)等級，對于新建或重新改造的數(shù)據(jù)中心，全方位的計(jì)量應(yīng)該納入設(shè)計(jì)之中，這樣數(shù)據(jù)中心才能真正成為能源使用效率高的設(shè)施。