Le architetture Data Center che supportano l'Open Compute

Le architetture Data Center che supportano l'Open Compute Project (OCP)

Sintesi

L'Open Compute ha avuto un impatto signifi-cativo sul modo di pensare alla progettazione dei Data Center. Fino ad oggi, il focus è stato posto su sistemi a livello di rack, lasciando senza risposta le domande relative all'infra-struttura di alimentazione a monte del rack. In questo articolo, affrontiamo domande critiche riguardo alle implicazioni dell'Open Compute sull'infrastruttura di alimentazione a monte, tra cui la ridondanza, la disponibilità e la fles-sibilità. Presentiamo configurazioni di riferi-mento semplificate che supportano l'OCP e forniamo un'analisi dei costi di capitale per mettere a confronto configurazioni tradizionali e configurazioni basate sull'OCP. Inoltre pre-sentiamo un strumento di TradeOff online che consente ai responsabili dei Data Center di comprendere meglio le differenze di costo e i fattori associati alle varie architetture.

Revisione 0

di Kevin Brown Wendy Torell

White Paper 228

Schneider Electric – Data Center Science Center White Paper 228 Rev 0 2


Le attività intraprese nell'ambito dell'Open Compute Project (OCP)1 hanno aperto un importante dialogo in merito alla progettazione dei Data Center. Le discussioni e le specifiche dettagliate si sono fin qui concentrate prevalentemente sull'IT e sul rack. Inoltre, sono state fatte affermazioni in termini di risparmi senza fornire alcuna documentazione riguardo a come vengono conseguiti. Ciò ha lasciato qualche incertezza in merito a quali siano gli impatti sull'architettura di alimentazione a monte. Noi riteniamo che, affinché l'Open Compute sia ampiamente adottato, siano necessarie architetture elettriche progettate non solo tenendo conto dei principi dell'OCP, ma che offrano anche un livello di ridondanza e manutenibilità che gli operatori dei Data Center si aspettano, nonché la flessibilità per supportare sia apparecchiature IT tradizionali che basate sull'Open Compute. Questo articolo affronta le seguenti domande critiche relative all'architettura elettrica che, a nostro avviso, i gestori di Data Center vorranno comprendere appieno prima di considerare un'eventuale adozione dell'OCP.

• In che modo le configurazioni rack/server OCP incidono sull'infrastruttura elettrica a monte?

• Posso comunque conseguire una ridondanza 2N (detta anche tier 3)? • In che modo supporto carichi tradizionali e OCP nello stesso Data Center?

Presentiamo due architetture di alimentazione Open Compute, nonché una versione semplificata che supporta carichi misti. Inoltre analizziamo i rispettivi costi di capitale e li confrontiamo con un'architettura di Data Center 2N tradizionale, discutendo le variabili chiave che determinano l'analisi. Si tenga presente che questo articolo presume che il lettore conosca lo standard Open Rack OCP. La Figura 1 è un riepilogo dei costi di capitale che mette a confronto tali architettu-re2 (tra cui i costi dal quadro elettrico MT agli alimentatori per rack e server). L'entità del risparmio in termini di costi varia a seconda della ridondanza e della necessaria combinazione di apparecchiature IT (OCP e tradizionali). Per quanto riguarda il Data Center 2N tradizionale, l'architettura 1N basata su Open Compute offre un risparmio sui costi di capitale del 45%, mentre l'architettura 2N basata su Open Compute offre un risparmio del 25%. Le configurazioni OCP, tuttavia, potrebbero essere limitanti per molti Data Center. Un'architettura 2N semplificata che supporta carichi misti rappresenta un sovrapprezzo del 3% rispetto alla configurazione 2N basata su OCP: un piccolo sovrapprezzo per la flessibilità che offre nel supportare diversi tipi di apparecchiature IT.

1 http://www.opencompute.org/about/ (ultimo accesso il 03/04/2016) 2 1,95€/watt rappresenta il costo della configurazione 2N semplificata con carichi OCP del 100%. Il

passaggio a carichi tradizionali del 100% comporterebbe ulteriori 0,21€/watt. Ciò è discusso in dettaglio nella sezione dell'articolo relativa all'analisi dei costi.

Introduzione

Architetture di alimentazione e configurazioni di riferimento Con architettura di alimentazio-ne si intende la struttura di base di alto livello relativa alla modalità di distribuzione dell'alimentazione dalla rete elettrica fino ai rack IT. Una configurazione di riferimento per Data Center è un esempio specifico di un'architettura basata su un set definito di caratteristiche prestazionali (ossia capacità, densità, livello di ridondanza, grado di efficienza). Una configurazione di riferimento di Schneider Electric riguarda gli spazi elettrici, meccanici e IT, e include schemi elettrici unifilari, schemi delle tubazioni, planimetrie ed elenchi di apparecchiature. Questi strumenti sono progettati per aiutare a semplificare e accelerare la pianificazione, facilitando il confronto di varie alternative progettuali per raggiungere velocemente un accordo sui parametri fondamentali di progetto. Le configurazioni di Schneider Electric sono disponibili sul seguente sito: http://designportal.apc.com/dcrd/pages/filter.html Per questa analisi, sono state sviluppate architetture di alimentazione e sono stati fatti esempi di configurazioni di riferimento basate su tali architetture generiche. Gli schemi unifilari mostrati in questo articolo si riferiscono a tali configurazioni di riferimento.



Ciascuna di tali progettazioni e i dettagli dell'analisi dei costi, tra cui da dove derivano i risparmi sui costi, sono descritti nelle seguenti sezioni. Esistono molti approcci per la distribuzione dell'alimentazione dalla sorgente elettrica/dalle sorgenti elettriche di un Data Center al carico/ai carichi IT. La scelta della configurazione appropriata è determinata dai requisiti di disponibilità, dalle tolleranze di rischio, dai tipi di carichi nel Data Center, dal budget e dall'infrastruttura esistente. Il White Paper 75, Confronto tra configurazioni dei sistemi UPS, descrive le 5 architetture fondamentali di alimentazione/UPS, evidenziandone i rispettivi vantaggi e svantaggi. In questo articolo, ci concentriamo su una tipica configurazio-ne con due fonti di alimentazione da rete elettrica, un sistema generatore/bus condiviso, UPS centralizzati 2N e distribuzione 2N ai carichi (detta anche tier 3). Sono installati collegamenti ponte ai livelli di distribuzione in media tensione (MT) e bassa tensione (BT) per consentire la manutenzione simultanea fornendo al con-tempo fonti di alimentazione ridondanti al carico critico. Inoltre è incluso un banco di carico sull'uscita dell'UPS. La Figura 2 illustra questa tipica architettura.

Utility A

rPDU

Server

UPS+ SSW

UPS+ SSW

UPS+ SSW

ad t o a Cu u us

16-20A

LV level

Pod level

Rack level

400A

400A

3200A

RPP

rPDU

1250 A

1250 A

LB

MV level

Utility B

rPDU

UPS+ SSW

UPS+ SSW

UPS+ SSW

16-20A

400A

400A

3200A

RPP

rPDU

LB

1250 A

1250 A

G G G G G

630 A

G G G

1600A

Cooling

1600A

Cooling

Architettura di alimentazione 2N tradizionale

Figura 2

Configurazione 2N tradizionale

Figura 1

Riepilogo dei costi di capitale delle architetture di alimentazione tradizionali vs OCP

2



Normalmente i gestori dei Data Center si aspettano di conseguire gli obiettivi in termini di ridondanza e manutenibilità attraverso un'architettura come questa. Tuttavia, se si sposta il punto di vista da “Devo fornire costantemente alimentazione ad alimentatori per server ridondanti” a “Posso fare affidamento sulla ridondanza intrinseca dei miei alimentatori per server durante la manutenzione”, è possibile:

• Eliminare componenti non necessari come collegamenti ponte, relativi interrut-

tori, banchi di carico, e uno dei sistemi UPS e relative batterie che implicano un maggior costo e una maggiore complessità.

• Risparmiare i costi di capitale connessi al sovradimensionamento del quadro elettrico e al cablaggio necessari per supportare simultaneamente il carico cri-tico e le operazioni di prova del banco di carico UPS. Alcuni UPS possono si-mulare un carico senza la necessità di un banco di carico. Nella sezione relati-va all'analisi dei costi, quantifichiamo tali risparmi.

Il passaggio da un ambiente con carichi IT tradizionali ad un ambiente con esclusi-vamente carichi IT Open Compute ha effetti sull'architettura a monte. Dal momento che gli alimentatori per server (PSU) sono consolidati e le unità di riserva a batteria (BBU) sono collocate a livello di rack, l'UPS a monte viene eliminato. Di seguito sono presentate due configurazioni a titolo di esempio di come potrebbe risultare questa nuova architettura di alimentazione a monte. Architettura 1N basata su Open Compute La Figura 3 di seguito riportata illustra un'architettura di alimentazione 1N basata su OCP (detta anche tier 1)3. Questa configurazione si allinea alla logica di semplicità e riduzione dei costi dell'OCP, e presenta i seguenti attributi:

• Singolo percorso al carico IT • Numero minimo di interruttori • Assenza di UPS centralizzato; BBU 1N integrata nel rack • Server OCP con PSU 1N integrata nel rack

3 Anche se la Figura 3 mostra due PSU e BBU, esse NON sono ridondanti. La PSU e la BBU superiori

forniscono alimentazione 1N ai server nella metà superiore del rack, mentre la PSU e la BBU inferiori forniscono alimentazione 1N ai server nella metà inferiore del rack. Va notato che la BBU fornisce alimentazione alla PSU dei server. La PSU e la BBU fungono da sistema UPS per l'intero rack.

Architetture alternative per supportare carichi OCP



Tuttavia, è probabile che questa architettura non verrà ampiamente adottata, poiché richiede il downtime di carichi critici al fine di effettuare la manutenzione su molti dei componenti nel percorso di alimentazione a monte. Architettura 2N basata su Open Compute La Figura 4 illustra un'architettura di alimentazione 2N (o tier 3). Questa configura-zione consente l'attività di manutenzione o il guasto di componenti a monte, senza pregiudicare i carichi IT. Questa configurazione ha i seguenti attributi:

• Doppia connessione alla rete elettrica con generatore/bus condiviso • Doppio percorso al carico IT • Assenza di UPS centralizzato • BBU integrata nel rack per 1 solo percorso di alimentazione • Server OCP con PSU 2N

Figura 3

Esempio di architettura di alimentazione semplice e a costi ridotti per supportare OCP



Va notato che, anche se questa configurazione offre percorsi di alimentazione 2N al carico critico, c'è solo una BBU 1N. L'eliminazione della BBU ridondante consente una riduzione dei costi di capitale. Le due architetture sopra descritte presumono carichi OCP del 100%, con alimenta-tori consolidati e batteria di riserva integrata nel rack. Benché tali configurazioni siano semplici e omogenee, la domanda principale che sorge è: cosa succede se il Data Center ha una combinazione di carichi tradizionali e carichi IT OCP? In genere i gestori dei Data Center hanno una politica di aggiornamento per le proprie apparecchiature IT. Quando i server giungono al termine della loro vita utile, i gestori potrebbero valutare di adottare server OCP. Ciò è probabile che succeda a livello di rack o pod, e non a livello del Data Center. La combinazione di carichi può gradualmente passare da una prevalenza di carichi tradizionali a una prevalenza di carichi OCP nel corso di vari anni. Oppure, in alcuni casi, i gestori dei Data Center potrebbero ritenere che sia necessario continuare con server tradizionali per certe applicazioni, e mantenere un ambiente ibrido nel lungo termine. Poiché si prevedono ambienti con carichi misti, riteniamo che l'architettura in Figura 5 sia quella con le maggiori probabilità di essere adottata. Per vedere la configura-zione di riferimento completa per questa architettura, consultare la Configurazione di riferimento 62. Questa configurazione ha i seguenti attributi:

• Doppia connessione alla rete elettrica con generatore/bus condiviso • Un UPS a monte per supportare sia carichi tradizionali che carichi OCP (un

solo percorso) • Carichi OCP con PSU 2N e nessuna BBU integrata nel rack • Carichi tradizionali con PSU 2N

Figura 4

Esempio di architettura di alimentazione OCP con ridondanza a monte

Un'architettura 2N semplificata per supportare carichi misti



Comprendere i compromessi in termini di costi è una variabile fondamentale per prendere una decisione informata in merito a quale sia l'architettura a monte più adatta per uno specifico Data Center. Abbiamo analizzato i costi di capitale di ciascuna delle configurazioni di riferimento, dalla/e connessione/i alla rete elettrica fino agli alimentatori per rack e server. Per ogni configurazione, abbiamo calcolato i costi del materiale per il livello MT, il livello BT, il livello pod e il livello rack. L'ap-proccio che abbiamo adottato per l'analisi è stato come segue:

• Scenario 1: Confronto dei costi tra tier 3 tradizionale e tier 1 OCP (l'implemen-tazione dell'OCP più semplice e più conveniente)

• Scenario 2: Confronto dei costi tra tier 3 tradizionale e tier 3 OCP (il requisito di ridondanza più probabile dei gestori di Data Center tipici)

• Scenario 3: Confronto dei costi tra tier 3 OCP e configurazione a carichi misti (ciò determinerà il sovrapprezzo per un'architettura che offre la flessibilità di gestire carichi misti)

• Analisi della sensibilità: Eseguire l'analisi della sensibilità su fattori chiave per dimostrare l'impatto sui risultati

I costi dei sottosistemi si basavano su progetti effettivamente implementati, forniti dal team di esecuzione progetti di Schneider Electric per un Data Center da 9,6 MW con densità rack di 10 kW/rack. I costi sono stati standardizzati in €/watt. La Tabella 1 e la Tabella 2 forniscono le ipotesi chiave riguardanti l'alimentazione (PSU), il dimensionamento della batteria ed i costi per gli scenari 1, 2 e 3.

Analisi dei costi

Figura 5

Esempio di architettura per supportare una combinazione di carichi tradizionali e carichi OCP



Variabile Data Center tradizionale Data Center OCP

Prezzo PSU per watt PSU 0,07€* 0,06€**

Prezzo al dettaglio della PSU per watt PSU Non applicabile 0,03€**

Fattore di ridondanza PSU 2 1 per OCP 1N; 2 per OCP 2N e carichi misti

Fattore di sovradimensionamento PSU 3 1,2

Prezzo PSU per watt di carico IT 0,07€ x 2 x 3 = 0,42€ (0,06€ + 0,03€) x 1 x 1,2 = 0,11€ per OCP 1N

(0,06€ + 0,03€) x 2 x 1,2 = 0,22€ per OCP 2N * Prezzo applicato da diversi fornitori in ambito IT e PSU

** I prezzi sono stime basate sulla configurazione Schneider Electric

Variabile Data Center tradizionale Data Center OCP

Tipo di batteria VRLA Ioni di litio

Autonomia della batteria 5 minuti 4 minuti

Collocazione della batteria Centralizzata nell'UPS Basata su rack

Costo della batteria per watt 0,06€ per UPS 1N 0,11€ per UPS 2N 0,17€

Prezzo al dettaglio della batteria per watt Non applicabile 0,03€

Temperatura di esercizio 25°C (77°F) 25°C (77°F)

Risultati Nello Scenario 1, abbiamo confrontato la configurazione tradizionale con la configu-razione OCP più semplice – l'architettura 1N (tier 1). Questo è stato il punto di partenza dell'analisi, in quanto riteniamo che l'OCP 1N rappresenti meglio la filosofia dell'Open Compute in termini di riduzione dei costi e semplicità. Questo scenario ha fornito il risparmio sui costi di capitale più elevato, pari al 45%. È importante ricorda-re, tuttavia, che queste due configurazioni rappresentano livelli di disponibilità e manutenibilità molto diversi (tier 3 vs tier 1).

Tabella 1 Ipotesi relative alla PSU

Tabella 2 Ipotesi relative alla batteria



La Figura 6 illustra il costo delle due architetture, nonché da dove derivano i risparmi. Il risparmio più significativo deriva dall'eliminazione di componenti ridon-danti, tra cui quadri elettrici, UPS/batterie e sistemi di distribuzione dell'alimentazio-ne.4 Tale ridondanza rappresentava 0,79€/watt o il 31%. L'eliminazione di tali componenti ci consente di avere un confronto diretto di architetture 1N, in modo da poter vedere l'impatto delle modifiche della configurazione OCP (ad es. eliminazione dell'UPS, consolidamento degli alimentatori, spostamento delle batterie nel rack). Il sistema rack, che include il rack fisico e l'unità di distribuzione dell'alimentazione a rack (rPDU), ha rappresentato un'aggiunta di costo pari a 0,03€/watt o all'1% per l'OCP. Il rack è più costoso, principalmente a causa del bus integrato a 12 volt. La rPDU è meno costosa per l'OCP poiché si tratta di un connettore base 1-to-1 rispetto a una presa multipla con diverse prese per i singoli server. La combinazione di questi due rappresenta un piccolo sovrapprezzo. L'eliminazione dell'UPS a monte ha rappresentato un risparmio di 0,20€/watt o dell'8% tra architetture. Lo spostamento delle batterie dall'UPS centralizzato al rack con unità di riserva a batteria (BBU) ha rappresentato un sovrapprezzo di 0,14€/watt, pari al 5%. Infine, gli alimentatori dei server hanno rappresentato un risparmio di 0,31€/watt, pari al 12%. Il consolidamento degli alimentatori a livello di rack invece che a livello di singolo server, un migliore dimensionamento corretto e la riduzione della ridon-danza delle PSU sono i fattori determinanti per tali risparmi.

Anche se questo primo scenario ha dimostrato un significativo risparmio del 45%, sappiamo anche che la maggior parte dei gestori di Data Center si aspettano la ridondanza dei componenti, così da essere in grado di eseguire simultaneamente la manutenzione dei componenti a monte senza tempi di fermo. Per questo motivo, abbiamo poi confrontato l'architettura tradizionale con la configurazione 2N (tier 3) OCP (Scenario 2).

4 Va notato che, nel Data Center tradizionale, gli alimentatori per server 2N o ridondanti sono sempre

presunti, anche se vengono eliminati componenti ridondanti a monte. Questo perché i server tradizio-nali sono in genere acquistati con alimentatori ridondanti, a prescindere dall'architettura a monte.

Figura 6 Confronto tra 2N tradizionale e 1N basata su OCP

Alimentatori e Open Compute Un'importante differenza nelle architetture Open Compute rispetto alle architetture tradizionali è che gli alimentato-ri sono rimossi dalle apparec-chiature IT e consolidati nel rack. Ai fini del confronto dei costi, questa modifica è significativa in quanto il costo dell'alimentatore, che è stato storicamente associato alle apparecchiature IT, ora diventa parte dell'infrastruttura fisica. La nostra analisi mostra che il consolidamento degli alimenta-tori produce significativi risparmi, che sono però difficili da quantificare a causa della natura del costo degli alimenta-tori, essendo incluso nelle apparecchiature IT.



Quando si confronta l'architettura 2N tradizionale con la 2N basata su Open Compu-te, il risparmio è di circa il 25%. Come illustrato dal digramma a cascata di Figura 7, la “semplificazione dell'architettura” ha rappresentato un risparmio di 0,36€/watt, pari al 14%. Tale semplificazione include l'eliminazione di collegamenti ponte, interruttori non necessari, del banco di carico e una delle UPS/batterie (la configura-zione con UPS prevede un solo percorso con batteria di riserva). Questi elementi sono stati discussi nella sezione Architettura di alimentazione 2N tradizionale quali metodi per semplificare e ridurre i costi di qualsiasi architettura, indipendente-mente da cosa si trovi a valle (OCP o no). Il sistema rack in questo confronto rappresenta un piccolo risparmio e non un sovrapprezzo, in quanto, anche se il rack stesso rappresenta un sovrapprezzo per l'OCP, il risparmio in termini di distribuzione dell'alimentazione è superiore rispetto al confronto dello Scenario 1, poiché ci sono due rPDU per rack e le rPDU tradizio-nali sono più costose. Il risparmio netto è pari a 0,01€/watt, inferiore all'1%. Le differenze in termini di UPS e batteria sono identiche rispetto al precedente confronto, dal momento che sono apportate le stesse modifiche architetturali. Gli alimentatori dei server rappresentano un risparmio di 0,20€/watt, pari all'8%. Questo dato è inferiore rispetto allo Scenario 1, poiché la configurazione 2N basata su OCP presume server con alimentatori ridondanti.

Per lo Scenario 3, abbiamo esaminato le differenze di costo tra configurazione 2N basata su OCP (con requisito di carichi OCP del 100%) e 2N semplificata (flessibile per gestire sia carichi tradizionali che OCP). La Figura 8 illustra il risultato di tale scenario. Il sovrapprezzo di 0,06€/watt, pari al 3% (barra azzurra), rappresenta la differenza di costo delle due architetture escluse le differenze relative agli alimenta-tori dei server. Tali costi includono l'eliminazione delle BBU nel rack e l'aggiunta di un UPS e di batterie a monte. Le barre arancioni rappresentano l'ulteriore sovrapprezzo applicato per gli alimenta-tori dei server tradizionali quando i carichi tradizionali costituiscono una parte del carico. All'aumentare della percentuale di carichi tradizionali, aumenta anche la penalità poiché, come discusso in precedenza, i carichi IT tradizionali hanno un costo PSU maggiore a causa del sovradimensionamento rispetto alle PSU OCP consolidate.

Figura 7

Confronto tra 2N tradizio-nale e 2N basata su OCP



Come indicato nella Tabella 1, finora l'analisi ha presunto PSU tradizionali con un costo di 0,42€/watt di carico IT, basandosi su un fattore di sovradimensionamento pari a 3. Dal momento che il sovrapprezzo pagato per l'architettura flessibile è altamente sensibile al costo della PSU, abbiamo eseguito un'analisi di sensibilità per dimostrare in che modo il sovrapprezzo varierebbe al variare del sovradimen-sionamento della PSU. La Figura 9 illustra i risultati della variazione del fattore di sovradimensionamento da 2 a 4,5 o 0,28-63€/watt di carico IT. Con una combina-zione di 50% tradizionale e 50% OCP, il sovrapprezzo per gli alimentatori tradiziona-li varia dal 5% al 15%, e quando il carico è 100% tradizionale, il sovrapprezzo varia dall'8% al 26%. È importante ricordare, tuttavia, che tale sovrapprezzo è determinato dal carico IT e non dall'architettura di alimentazione. Quando i carichi sono 100% OCP, il sovrapprezzo per l'architettura flessibile è pari al 3%.

È stato sviluppato uno strumento di TradeOff online (Calcolatore dei costi di capitale delle architetture tradizionali vs Open Compute) per aiutare ad illustrare le differen-ze in termini di costi di capitale tra architetture di alimentazione tradizionali e OCP. Lo strumento consente agli utenti di selezionare configurazioni con diversi livelli di ridondanza, nonché di regolare il costo degli alimentatori per vedere le differenze di costo complessive. Dei grafici illustrano la ripartizione dei costi, in modo che gli utenti possano vedere quali sottosistemi determinano le differenze di costo. La

Figura 8 Confronto del sovrapprezzo per l'architettura 2N semplificata, a seconda della combinazione di carichi

Figura 9

Impatto del dimensio-namento di PSU tradizionali sul sovrap-prezzo dei costi di capitale



Figura 10 mostra uno screenshot dello strumento.

La tecnologia agli ioni di litio può produrre la stessa quantità di energia in un terzo dell'impatto ambientale e un terzo del peso. Ciò ha consentito l'approccio basato su rack per le batterie nelle architetture OCP discusse in questo articolo. La tecnologia offre anche altri vantaggi rispetto alle batterie VRLA, ad esempio minori tempi di ricarica e una maggiore vita utile. Consultare il White Paper 229, Tecnologia delle batterie per Data Center: confronto tra VRLA e ioni di litio, per maggiori dettagli riguardo a tali differenze. Nell'ambito del confronto tra architetture di alimentazione tradizionali e OCP, è importante separare la discussione relativa alla tecnologia della batteria dal posizio-namento della batteria nell'architettura. Ci sono pro e contro connessi al fatto di avere un UPS/batteria centralizzati e, analogamente, ci sono pro e contro legati al fatto di avere un sistema di batterie decentralizzato a livello di rack. La Tabella 3 illustra queste differenze.

Generazione di energia Vantaggi

Sistema centralizzato (a monte del rack)

• Flessibilità di supportare una combinazione di carichi IT tradizionali e OCP

• Isolamento dei problemi legati alle batterie dalle apparecchiature IT

• Libera spazio U nel rack IT • Riduce al minimo la capacità non recuperabile delle

batterie • Meno batterie da gestire • Filtraggio e protezione dai transitori dall'UPS a monte

Sistema decentralizzato (a livello di rack)

• Isolamento dei guasti • Implementazione incrementale • Manutenibilità

Figura 10

Strumento di TradeOff che illustra il confronto dei costi e i relativi fattori determinanti

Batterie agli ioni di litio

Tabella 3 Vantaggi della generazione di energia centralizzata vs decentralizzata



L'Open Compute ha aperto un dialogo pubblico in merito alla configurazione dei Data Center per contribuire a far progredire il settore. Tuttavia, permane incertezza riguardo alle implicazioni relative all'infrastruttura di alimentazione a monte dei rack OCP. I risparmi sono stati dichiarati senza quantificare le relative fonti, e c'è stata una mancanza di documentazione dettagliata relativamente a come dovrebbe essere l'architettura di alimentazione a monte. Per tali motivi, Schneider Electric ha sviluppato e documentato configurazioni di riferimento, e creato un quadro di riferimento e un'analisi dei costi per facilitare il confronto delle configurazioni. Questo articolo ha presentato tali configurazioni di riferimento pubblicamente disponibili e ha risposto a domande comuni relative a ridondanza, flessibilità e costi delle architetture tradizionali, OCP e semplificate a carichi misti. La nostra analisi ha dimostrato che:

• i fattori fondamentali ai fini del risparmio del 45% tra un'architettura 2N tradi-zionale e un'architettura 1N basata su OCP sono la riduzione della ridon-danza e le differenze in termini di alimentatori dei server.

• La semplificazione dell'architettura rappresenta il 14% del 25% di risparmio tra un'architettura 2N tradizionale e un'architettura 2N basata su OCP. In altre pa-role, tali risparmi sono indipendenti dal tipo di carico. Anche i Data Center tra-dizionali possono beneficiare di tali semplificazioni.

• Un'architettura 2N semplificata che è flessibile per supportare carichi misti (con un UPS a monte) ha un piccolo sovrapprezzo del 3% rispetto a un'ar-chitettura OCP. Riteniamo che questa sia l'architettura che più probabilmente sarà adottata.

• Il costo degli alimentatori dei server e la combinazione dei carichi sono variabi-li altamente sensibili che incidono sui costi di capitale.

• È importante separare la discussione relativa alla tecnologia della batteria dal posizionamento della batteria nell'architettura.

Informazioni sugli autori

Kevin Brown è Vice Presidente della divisione Data Center Global Solution Offer & Strategy di Schneider Electric. È laureato in ingegneria meccanica alla Cornell University. Prima di assumere questo ruolo in Schneider Electric, è stato direttore dello sviluppo marketing presso Airxchange, produttore di unità e componenti di ventilazione per il recupero energetico nel settore HVAC. Prima di entrare a far parte di Airxchange, ha ricoperto svariati ruoli gestionali in Schneider Electric, tra cui quello di direttore del gruppo di sviluppo software. Wendy Torell è Senior Research Analyst presso il Data Center Science Center di Schneider Electric. Nel ruolo che ricopre si occupa di ricerche sui migliori standard di progettazione ed esercizio dei Data Center; pubblica white paper e articoli, e sviluppa tool TradeOff per sostenere i clienti nell'ottimizzazione della disponibilità dell'efficienza e dei costi per i loro Data Center. Fornisce consulenza ai clienti sugli approcci scientifici alla disponibilità e sugli standard progettuali, per sostenerli nel conseguimento degli obiettivi di rendimento dei loro Data Center. È laureata in ingegneria meccanica presso l'Union College di Schenectady, NY, e in economia presso l'Universi-ty of Rhode Island. È un ingegnere specializzato in affidabilità certificato ASQ.

Conclusioni



Confronto tra configurazioni dei sistemi UPS White Paper 75

Tecnologia delle batterie per Data Center: confronto tra VRLA e ioni di litio White Paper 229

Domande frequenti relative all'utilizzo di batterie agli ioni di litio con un UPS White Paper 231

Confronto dei costi di capitale tra architetture di alimentazione tradizionali e OCP TradeOff Tool 18

Strumento di confronto tra batterie agli ioni di litio e VRLA TradeOff Tool 19

Architettura 2N semplificata da 9,6 MW per carichi misti Configurazione di riferimento 62

Contatti Per esprimere opinioni e formulare commenti relativi a questo white paper:

Data Center Science Center [email protected]

Per formulare richieste specifiche sulla progettazione del Data Center:

Contattare Schneider Electric all'indirizzo www.apc.com/support/contact/index.cfm

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