Как трансформаторите влияят върху ефективността на използването на енергия в центъра за данни (PUE)

Всеки път, когато разговорът се насочи към намаляване на сметките за захранване на центъра за данни или постигане на зелени цели, всички незабавно посочват блестящите неща-контури за течно охлаждане, управление на въздушния поток, управлявано от AI-или надграждане до най-новите сървъри, които пият сок-.

Но има огромна част от инфраструктурата, която обикновено просто стои в ограден-ъгъл, тихо си тананика, напълно игнорирана, докато нещо не се обърка:Трансформатор за център за данни.

Тъй като облачните изчисления експлодират и AI клъстерите изискват луди количества електроенергия, операторите започват да осъзнават, че вече не могат да се фокусират само върху ИТ стелажите. Ефективността трябва да се постига на всеки отделен етап от веригата за доставка на енергия. Поради това, много скорошниразработка на технологии за оптимизация на центъра за данниизмества фокуса към почистване на загубите в електроразпределението. И точно тук трансформаторите влизат в действие.

Преди да разгледаме хардуера, нека го опресним набързоЕфективност на използването на енергия (PUE). Това е стандартният критерий, който индустрията използва, за да види колко енергия действително използва дадено съоръжение в сравнение с това колко просто се губи.

Формулата е доста елементарна:

PUE=Обща енергия на съоръженията/Енергия на ИТ оборудването

В един перфектен свят бихте имали PUE от 1.0, което означава, че всеки един ват от мрежата отива направо в сървър, масив за съхранение или мрежов комутатор.

В действителност? Пълна фантазия. Голяма част от силата винаги се изяжда от поддържащия актьорски състав, включително:

Настройки за охлаждане и ОВК системи за центрове за данни

Осветление и охрана на обекта

UPS системи

Електроразпределителни мрежи итрансформатори

Софтуер за управление на сгради

Бързият PUE Cheat Sheet

Ако се опитвате да оптимизиратеЕнергийна ефективност на центъра за данни, не можете да си позволите да игнорирате всеки източник на загуба на мощност, без значение колко малък изглежда в спецификационния лист.

Трансформаторите не са точно бляскави, но те са работните коне на цялото електрическо оформление. Електричеството пристига от комуналната компания при невероятно високо напрежение. Това е твърде горещо, за да се справи със сървър, така че трансформаторите намаляват това напрежение през различни етапи, преди да достигне вашияUPS, PDU, и в крайна сметка, дънната платка.

Във всяко дадено съоръжение ще ги намерите да вършат няколко различни задачи:

Ето го главната идея: за разлика от вентилаторите за охлаждане или дори сървърите, които могат да работят на празен ход или да се въртят надолу, когато трафикът е слаб, трансформаторите савинагина. Те работят 24/7/365. Тъй като те никога не получават почивка, дори малка 1% или 2% неефективност се смесва в огромно количество пропилени пари и въглерод за една година.

Нито едно електрическо оборудване не е перфектно; винаги губите малко енергия по време на преобразуването. При трансформаторите тези отпадъци обикновено се разделят на две категории.

1. Без -загуби при натоварване (ядро).

Мислете за това като за "привличане на вампири". Тези загуби се случват през цялото време, когато трансформаторът е включен и захранван, напълно независимо от това дали центърът за данни работи с 5% или 100% капацитет. Това се случва поради неща като магнитен хистерезис, вихрови токове и естествената физика на материала на ядрото. В крайна сметка: ако сградата има захранване, тази загуба се случва.

2. Загуби при натоварване

Те са пряко свързани с това колко интензивно работи центърът за данни. Докато вашите сървъри извличат повече енергия, съпротивлението се натрупва в намотките на трансформатора, разсеяните магнитни полета се разсейват и в проводниците се появяват вихрови токове. Тъй като центровете за данни се увеличават, за да се справят с големи натоварвания, загубите на натоварване могат да скочат до небето, ако не сте внимателни.

Крайният резултат и от двете? Изхабена електроенергия и раздут PUE.

Ето връзката, която много хора пропускат: всеки един ват електричество, загубено в трансформатор, не изчезва просто във въздуха. Превръща се в топлина.

Това предизвиква брутална верижна реакция. Тази топлина се излъчва в стаята, което означава вашатаИнфраструктура за охлаждане на центъра за даннииТермично управление на центъра за даннисистемите сега трябва да работят повече-и да консумиратоще повечеенергия-само за изпомпване на изгубената топлина от сградата.

Това е двойно наказание: плащате за изхабената мощност в трансформатора и след това плащате отново, за да го охладите.

Реалното-световно въздействие

За масивно хипермащабно съоръжение, смяната на неефективен трансформатор може лесно да предизвика ефект на доминото, който намалява годишните сметки за енергия със стотици хиляди долари.

За щастие, последните иновации вразработка на технологии за оптимизация на центъра за даннипринудиха производителите на трансформатори да засилят играта си. Те са измислили няколко хитри начина за намаляване на мазнините:

Основни материали от следващото-поколение:Вместо стара-училищна стомана се използват по-нови моделисилициева стомана със зърнеста{0}}ориентация, аморфни метални сърцевини или специализирани магнитни сплави с ниски{1}}загуби. Това драстично намалява онези досадни „винаги-включени“ без-натоварени загуби в ядрото.

По-интелигентни конструкции за навиване:Чрез промяна на оформлението на проводниците и усъвършенстване на начина на навиване на вътрешните намотки, инженерите са намалили електрическото съпротивление, което води до по-малко топлина и много по-стабилно регулиране на напрежението.

Надградени топлинни дизайни:Трансформаторите се нуждаят от доброТермично управление на центъра за даннисъщо. Модерните модули разполагат с оптимизирани канали за въздушен поток, по-добра вентилация и интелигентни, интегрирани сензорни контроли, за да се охлаждат, без да консумират допълнителна мощност.

Дигитализиране с интелигентни трансформатори

Също така виждаме голяма промяна към интелигентно наблюдение. Вместо просто да оставите aТрансформатор за център за данниседят в заключена стая и надявайки се на най-доброто, операторите използват устройства, пълни със сензори. Те проследяват вътрешни температури, профили на натоварване и качество на захранването в реално време. Ако даден трансформатор започне да работи с недостатъчна производителност или да работи твърде горещо, системата незабавно го маркира, което позволява предсказуема поддръжка, преди да навреди на цялостния PUE.

В днешно време ефективността не е само спестяване на пари-а постигане на агресивни ESG цели. Инвестирането във високо-ефективни трансформатори е високоефективен, ниски{3}}начин за поддръжка за изграждане наУстойчив дизайн на център за данни.

По-малко загуба на енергия:Незабавно намалява общия ви въглероден отпечатък.

Операции на охладителя:Облекчава напрежението от васОВК системи за център за данни.

По-добра надеждност:По-хладните компоненти издържат по-дълго и страдат от по-малко неочаквани повреди.

По-дълъг живот на оборудването:Няма да ви се налага да подменяте скъпата инфраструктура толкова често.

Изкуственият интелект изцяло променя начина, по който работят центровете за данни. Обучението на масивни езикови модели отнема умопомрачително-много енергия, а гъстотата на стелажите се изкачва по-бързо, отколкото наследената инфраструктура може да понесе.

В свят, доминиран от-ИИ, ефективността на трансформатора вече не е задължителна. Когато прокарвате мегавати мощност през съоръжение, за да захранвате хиляди гладни за енергия-графични процесори, високо-ефективните трансформатори са жизненоважни за поддържане на ниски загуби при разпределение, контролиране на околната топлина и предпазване на вашия PUE от излизане извън контрол.

Ако искате да увеличите максималноЕнергийна ефективност на центъра за даннието практичен контролен списък за вашата електрическа инфраструктура:

Изхвърлете реликвите:Заменете остарелите, наследени трансформатори с модерни, съвместими с екологичен{0}}дизайн модели.

Правилно-оразмерете товара си:Оптимизирайте как вашият товар е балансиран между трансформаторите; работата им при ужасни фактори на натоварване убива ефективността.

Скъсете разстоянието:Поддържайте разстоянията за разпределение на мощността възможно най-тесни, за да намалите загубите при падане на линията.

Свържете точките:Уверете се, че вашите електрически екипи и вашите екипи за охлаждане/термално управление действително си говорят помежду си, така че цялата екосистема да е синхронизирана.

Невероятно лесно е да се разсеете от най-новите сървърни технологии или авангардни-охлаждащи течности, когато се опитвате да поправите лош PUE. Но електрическата магистрала, доставяща тази мощност, има също толкова голямо значение.

Трансформаторите може да работят извън полезрението им, но тяхната ефективност диктува колко трудно работят охладителните ви системи, колко високи са сметките ви за комунални услуги и в крайна сметка колко устойчив всъщност е вашият бизнес. Ако се отнасяте сериозно към дългосрочната-оптимизация, пренебрегването на вашите трансформатори е грешка, която не можете да си позволите.

Свържете се сега