在一個由互聯網技術主導的世界中，數據中心是保持數字生態系統運轉的大腦。負責處理、存儲和傳輸數據的服務器機房具有巨大的價值，而且——推而廣之——用于維護它們的基礎設施和資源也是如此。使所有數字系統成為可能的命脈是電力，而數據中心經理對此非常清楚。除了管理一組服務器和設備外，電費和電力分配是服務器管理員必不可少的考慮因素。鑒于化石燃料的稀缺性和環境影響，組織繼續考慮可持續能源。隨著服務器技術的創新和專業化，許多組織選擇提供更多可擴展性的虛擬化或托管數據中心。在這里，我們將了解服務器機房功耗：組織如何滿足電源需求、使用電源的組件以及數據中心的功耗趨勢。

配電

與大多數技術領域一樣，數據中心需要對細節一絲不茍。如果無法詳細了解模塊和設備庫存，估計電力需求可能會效率低下、成本高昂或難以管理。從設備規格開始，管理員提取整個服務器機房的放大器要求。考慮到所需的總安培數，管理員可以適當地安裝電源并確定配電單元 (PDU) 的數量。PDU 為多個機架或模塊提供分布式電源，但與標準電源板不同的是，PDU 適用于網絡連接、環境監控和遠程訪問。由于機架式服務器的電源需求可能會有所不同，因此必須為服務器放置合適的電源。服務器越強大，功率密度就越大。這意味著需要更多的瓦數和更廣泛的電路來管理額外的電源和冷卻。

高密度 = 能源、冷卻需求

功率密度這個術語描述了每個機架可以提供的功率量，并擴展到整個數據中心的能力。以前以瓦特每平方英尺量化，過去的指標未能考慮機架和機柜的數量，促使采用每機架千瓦 (kW/rack)。由于 1980 年代之前對數據中心資源的需求較低，因此功率密度不是優先考慮的事項，高密度被認為是每機架 2 至 4 千瓦。今天，根據數據中心的不同，一些機架可以達到 20kW，而平均值接近 7kW。隨著對數據中心的需求不斷增加，高密度服務器功能的一個關鍵挑戰是冷卻和通風。為滿足這一需求而制定的解決方案包括使用綠色能源的液體冷卻和可持續自然冷卻。

估計電力需求

從需求評估開始，管理員可以估計現有和預測設備的電力需求。了解為關鍵負載供電、保持冷卻和通風等所需的足夠功率。數據中心設備包括服務器、照明、環境控制、滅火系統、安全警報、監控攝像頭、傳感器、空氣、冷卻和通風系統。例如，以下是標準數據中心電氣要求的細分：

占我們示例數據中心電力需求的 86% 是計算服務器機房功耗的兩個最重要的指標：總關鍵負載和總冷卻負載。不間斷電源(UPS) 模塊雖小但對持續供電至關重要，當主電源出現故障時可提供冗余。

未來：能源效率

考慮到他們的托管服務，能力當數據中心是必不可少的云解決方案，以及合規性保證。問題仍然是所燃燒的能量的價值是否值得這些好處。2017年全球數據中心總耗電量為416太瓦，占全球用電量的3%，美國服務器機房耗電量900億千瓦。滿足這些巨大的需求促使一些最大的云提供商設計定制服務器和芯片。自 2000 年代中期以來，數據中心管理方面的進步極大地提高了效率。分析人士稱，采用低功耗芯片和SSD后，服務器機房功耗下降了80%?。數據中心和托管供應商vXchnge提供了以下技巧來改善數據中心能耗。

1. 通過清理工作負載消除對冷卻的依賴，消除不必要的設備
2. 測試不同的溫度以了解最有效的溫度并降低成本
3. 協調服務器容量和負載以實時滿足請求
4. 檢測并壓縮正在運行但沒有使用的僵尸服務器
5. 優化或減少空間，知道它會增加冷卻成本
6. 建立更強大的供應商伙伴關系，以建立互惠互利的關系

服務器機房需要強大的電力以及一定程度的可靠性和性能，以保持數據在線并可供高強度使用。采用可持續的能源消耗做法可以讓您更清楚地了解主要費用并減少整體能源負擔。

功耗平臺期

盡管在過去十年中加速了數字信息服務，但全球數據中心能耗在 2010 年至 2018 年間僅增長了 6%。能源與環境智庫能源創新指出了造成這一高原的三個因素。

• 提高 IT 設備（服務器、硬盤驅動器）的能效
• 服務器虛擬化軟件，多個應用程序可以在一臺服務器上運行
• 計算實例遷移到可提供超高效冷卻的大型云和超大規模數據中心

大多數分析師被迫使用基于有限公開信息的方法來計算全球服務器機房功耗。雖然谷歌、蘋果和 Facebook 等一些組織報告了此類數據，但缺乏對全球行業的洞察力通常導致估計值遠高于現實。相對于駕駛、飛行和煤炭能源，數據中心的運行效率更高。展望未來，人工智能和機器學習帶來的密集工作負載可能意味著未來幾年效率會降低。對高性能計算、存儲和冷卻技術以及節能電源的研發投資是這個難題的重要組成部分。

托管注意事項

與建立私人數據中心相比，托管中心是共享設施，租戶分擔成本，成本和時間都更少。雖然使用主機托管進行服務器托管的組織自然對其模塊的物理控制較少，但數據中心繼續提高遠程控制能力。從家庭辦公室或工作場所，管理員可以管理一個大洲之外的服務器套件。托管是一種可擴展的解決方案，可解決私有數據中心的局限性，并提供比普通辦公室服務器機房更高級別的帶寬。托管中心往往更可靠，因為它們專注于服務器管理，如數據備份和低延遲網絡選項。一個額外的好處是物理和環境保護的程度。數據中心可承受托管，包括閉路電視監控、私人套房和抑制系統。

托管與公共云

是虛擬的，還是不虛擬的——這是個問題。基于云的解決方案可能會提供類似的服務，但代價是對服務器、存儲和網絡元素的外圍設備的控制較少。與大多數云產品一樣，組織只負責私有數據中心或托管中心所需的一小部分設置。雖然過去十年的趨勢宣揚了云的力量，但IT 專業人員不能忽視公共云漏洞，而且企業似乎傾向于至少維護一些本地基礎設施。