データセンターをより効率的にする10の革新

2014年4月、グリーンピースはエネルギー効率レポートカードをデータセンタービジネスの企業に配布しました。 少し驚いたことに、AmazonとTwitterという2つのビッグネームが失敗しました。 ただし、Apple、Facebook、およびGoogleの3つの有名な企業が名誉ロールを超えました。

名誉ロールの作成は偶然ではありませんでした。 3社はすべて、エネルギー消費を削減する方法を見つけることに投資しています。 彼らが使用している新しい技術をチェックアウトするのは面白いかもしれません。 さらに、一部の技術が最終的に個人の電力消費を削減する可能性があります。

反射屋根

簡単に思えるかもしれませんが、冬の兆候がほとんどない地域では、白い屋根がいくつ見えますか？ アップルは、ノースカロライナ州メイデンのデータセンターを構築する際に価値があると判断しました。 大したことではないように思えるかもしれませんが、データセンターの効率に関しては、物事を冷静に保つことがすべてです。 Appleの白い「涼しい屋根」は、太陽光の反射率を最大化し、建物の冷却要件を削減し、したがってエネルギー使用量を減らします。

効率的な燃料電池

燃料電池は、電気を生産する最も効率的な方法の1つです。 より効率的な唯一の方法は、水力発電エネルギーです。 ノースカロライナのデータセンターを建設する際、アップルは再び先頭に立って、バイオガスで動作する4.8メガワットのBloom Energy燃料電池システムを最初に導入しました。 その後まもなく、Appleはセルのサイズを10メガワットに倍増しました。

そして、燃料電池技術を採用している人たちにはさらに良いニュースがあります。 GEは2014年7月に、65％効率の燃料電池の開発を発表しました。 廃熱プロセッサーを追加すると、効率は95％に跳ね上がります。 燃料電池で家やコンピューターに電力を供給していると想像してみてください！

大規模な太陽電池パネルアレイ

ソーラーパネルを使用して電気を作り出すことは新しいことではありません。 しかし、アップルの環境イニシアチブ担当副社長であるリサ・ジャクソンによると、アップルのノースカロライナのデータセンターでは、「いつでも、データセンターのニーズの100％が太陽光発電と燃料電池によって生み出されています」。

実際、施設のさまざまな送電網を単純に調整することは、それ自体が非常に偉業です。

浸漬冷却

浸漬冷却は、Cray Researchがスーパーコンピューターにこのテクノロジーの使用を開始した1980年代から行われています。 ただし、その時点ではデータセンターには対応していませんでした。 もはやそうではありません。 Allied Controlは、3MのNovec Engineering Fluidにラックスタイルのコンピューター機器を浸すシステムを構築および販売しています。 Allied Controlのシステムの1つは、香港のデータセンターが1.02の電力使用効率を維持するのを支援しています。 （素人の言葉で言えば、それは世界で最も効率的なデータセンターの1つです。）

より高い機器動作温度

これは当たり前のように思えますが、Googleが高温で生き残るサーバーを作成したときに始まりました。 Googleデータセンターのサーモスタットは華氏80度に設定されており、労働者はショーツを着用することをお勧めします。 このビデオでは、Googleがこの変更だけで冷却コストを10億ドル以上節約したと述べています。

デルも争いに飛び込んだ。 デルとAPCのこのレポートのグラフは、室温を上げることで節約されるエネルギーが、サーバーファンが頻繁に実行する必要があるエネルギーよりも多くなるポイントであることを示しています。

コンテナ化されたユニットの使用

データセンターのモジュールは、データセンターの容量を拡張するための簡単で迅速な方法として人気が高まっています。 製造済みの生産モジュールにより、メーカーは冷却と電気のニーズをテストおよび最適化できるため、エネルギーを節約できます。

電力変換損失の除去

Facebookのオレゴン州、プラインビルのデータセンターでは、ほとんどのサーバーに必要な480Vから208Vへの変換が不要になりました。 この革新により、データセンターの電気代が15％近く削減されました。 （これについては後で詳しく説明します。）

再設計されたサーバーとラック

GoogleとFacebookの両方が、サーバーとラックを再設計しました。 Facebookは詳細（サーバーとラック）を提供しますが、Googleは何をしたかについて静かです。 前述のように、Facebookの利点の1つは、ラックで480Vを実行できることです。 GoogleとFacebookは、サーバーのあらゆる側面を最適化して、可能な限り効率的に実行し、エネルギーを節約しています。

最適化された機器ローディング

データセンター管理は、保証された応答時間を満たすために最悪のシナリオに備えて施設をプロビジョニングします。 これは、多くの場合、サーバーの負荷が低く、電力を浪費していることを意味します。 必要なサーバーをアクティブにし、残りのサーバーをスタンバイ状態にすることで、サーバーの「過負荷」を軽減する方法を見つけることに多くの努力が注がれています。

オープンソースの革新

公式の革新ではありませんが、GoogleとFacebookの両方は、エネルギー効率の向上に関してそれぞれが機能することがわかっていることを共有しています。 特に、FacebookはOpen Compute Projectを開始しました。このプロジェクトでは、Facebookや他のメンバーがエネルギー損失の削減に役立っていることが判明した内容の詳細を保管しています。 グループのミッションステートメント：

アイデア、仕様、その他の知的財産をオープンに共有することは、スケーラブルなコンピューティング空間でイノベーションを最大化し、運用の複雑さを軽減するための鍵であると考えています。 Open Compute Project Foundationは、個人や組織が知的財産をOpen Compute Projectと共有できる構造を提供します。

Open Compute Projectのために発生したエネルギー節約を定量化することは不可能ですが、有用な情報が共有されると、誰もが利益を得ます。