2023数据中心IT 系统动态能效要求和测量方法

数据中心IT 系统动态能效要求和测量方法 目 次 目 次 I 前 言 II 数据中心 IT 系统动态能效要求和测量方法 1 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 缩略语 2 5 DEE 2 6 数据中心 IT 系统动态能效分级和要求 2 7 测量和计算方法 2 7.1 测量方法 2 7.2 计算方法 2 7.3 采用短时能耗测量方法的 DEE 的计算方法 4 附 录 A （资料性附录） 5 附 录 B （资料性附录） DEE 的披露要求 6 B.1 披露的一般要求 6 B.2 DEE 的表示要求 6 B.3 DEE 披露示例 6 I 数据中心 IT 系统动态能效要求和测量方法 1 范围 本标准给出了数据中心IT 系统动态能效的计算公式，提出了数据中心IT 系统动态能效测试的方法。本标准适用于数据中心 IT 系统动态能效测试，可用于分析数据中心的能效状况，供数据中心的研 发、测试、生产等参考使用，本标准提出的数据中心 IT 系统动态能效值可作为评价数据中心能效水平的参数。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 32910.3-2016 数据中心 资源利用 第 3 部分：电能能效要求和测试方法GB 28380-2012 微型计算机能效限定值及能效等级 3 术语和定义 GB/T 32910.3—2016 确立的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 数据中心 IT 系统动态能效 Dynamic energy efficiency of data center IT system 为同一时间周期内服务器设备动态电能消耗量与数据中心总电能消耗量之比。 3.2 数据中心服务器设备动态电能消耗 data center server useful electric energy consumption 数据中心内服务器设备所消耗的随负载变化波动的电能的总和。 3.3 空载状态 idle model 服务器操作系统已加载完毕、用户配置文件已创建、只提供系统默认的基本应用的状态。 3.4 数据中心服务器设备空载电能消耗 data center server idle electric energy consumption 数据中心内处于开启状态下的服务器设备在空载状态下所消耗电能的总和。 3.5 数据中心服务器设备空载功耗 data center server idle electric energy consumption 17 数据中心服务器设备在空载状态下的功耗。 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 DEE：数据中心IT系统动态能效（Dynamic energy efficiency of data center IT system） IT：信息技术（Information Technology） 5 DEE 数据中心一般由 IT 系统以及非 IT 系统组成，IT 系统一般由服务器设备、网络设备等组成，非 IT 系统一般由制冷系统、供电系统等组成，一般而言，服务器设备能耗远大于网络设备能耗。数据中心能效一般指的是数据中心有效产出和相应数据中心总能耗的比值。 DEE 定义为数据中心服务器设备动态电能消耗与数据中心总电能消耗之间的比值。该指标通过数据中心服务器设备的动态能耗来衡量数据中心有效产出。 6 数据中心 IT 系统动态能效分级和要求 数据中心按其DEE可分为一级、二级、三级、四级、五级五个等级，每个等级的DEE指标见表1。 表1 数据中心 IT 系统动态能效要求分级表 分级名称 分级要求 一级(节能) 1>DEE≥0.8 二级(较节能) 0.8>DEE≥0.6 三级(合格) 0.6>DEE≥0.4 四级(较耗能) 0.4>DEE≥0.3 五级(高耗能) 0.3>DEE 7 测量和计算方法 7.1 测量方法 数据中心能耗及服务器设备总能耗测量方法应符合GB/T 32910.3—2016的规定，服务器设备空载功耗测量方法应符合GB 28380-2012，测量周期为一年。 7.2 计算方法 7.2.1 Piidle 的计算 idle Pi 为服务器设备i的空载功耗，单位为瓦（W），服务器设备空载电能消耗主要取决于其CPU、GPU、硬盘、内存以及主板空载电能消耗。理想情况下，服务器设备空载电能消耗可通过实际测量得出，在实际中对设备逐一断电进行测量工作量大，可按下列方法依据硬件配置简单估算的方法，估算结果的准确程度也会影响指标的精度。 2 P i idle = 29.089 + å P (1) 式中： P：附加功耗因子。 7.2.2 附加功耗因子P 的计算 附加功耗因子P通过查表2确定。 表2 附加功耗因子 特性 P(W) 备注 CPU性能 21.564 ´（n0 - 1）+ 0.117 ´（n1 - 4） n0 为服务器上物理CPU 的数量, n1 为单块CPU中 core的数量。当n0 小于等于1时，该值均设为1； 当n1 小于等于4时，该值 均设为4。 内存 0.119 ´（n2 - 8） n2 为内存容量，单位为 GB，当n2 小于等于8时， 该值均设为8 硬盘 42.023 ´（n3 - 1） n3 为硬盘数量，当n3 小于等于1时，该值均设为 1 GPU 0.07 ´ pGPU ´ n4 pGPU 为附加的GPU卡的 额定功率， n4 为该GPU 的数量 17 7.2.3 EIT_idle 的计算 EIT_idle为数据中心所有处于开启状态的服务器设备空载电能消耗，单位为瓦时（Wh），该值可由数据中心内所有服务器设备的空载功耗与其处于开启状态的总时间的乘积得到。计算方法如下： EIT _ idle  n ´ P = åti i = 0  i idle  (2) 式中： idle ti： 测量时间周期内，服务器设备i处于开启状态的总时长； Pi ： 服务器设备i的空载功耗，单位为瓦（W）； n： 数据中心内服务器设备总数。 1.1.1 EIT_dynamic 的计算 EIT_dynamic为数据中心服务器设备动态电能消耗，单位为瓦时（Wh），计算方法如下： 式中： EIT _ dynamic = EIT - EIT _ idle (3) EIT：数据中心服务器设备电能消耗，单位为瓦时(Wh)； EIT_idle：数据中心所有处于开启状态的服务器设备空载电能消耗，单位为瓦时（Wh），该值可由数据中心内所有服务器设备的空载功耗与其处于开启状态的总时间的乘积得到。 1.1.2 数据中心 DEE 的计算 DEE 为数据中心服务器设备动态电能消耗与数据中心总电能消耗之间的比值，测量周期为一年， DEE 按如下公式计算： DEE = EIT _ dynamic / ETotal (4) 式中： ETotal：数据中心总电能消耗，单位为瓦时（Wh）； EIT_dynamic：数据中心服务器设备动态电能消耗，单位为瓦时（Wh）。 7.3 采用短时能耗测量方法的 DEE 的计算方法 数据中心的能耗测量按照 GB/T 32910.3—2016 规定的短时能耗测量进行时，其所得 DEE 仅能适用于指导数据中心自身能效提升活动，不适用于不同数据中心的电能能效比较和能效等级评定。DEE 的披露要求参见附录C。 4 附 录 A （资料性附录） 部分主流服务器空载功率 目前市场上部分主流服务器浪潮、华为、戴尔、联想、惠普等品牌的部分主流机型的空载功率见表 A.1 表1 表 A.1 市场上部分主流服务器空载功耗 厂商 型号 配置 空载功耗(W) 浪潮 英信 NF5280M5 Xeon Silver 4110/16GB*4/1TB*3 155.27 浪潮 英信 NF5270M5 Xeon Bronze 3106/16GB/1TB/4*HSB 226.85 浪潮 天梭 TS860M5 Xeon 8160/64GB/ 126.26 华为 FusionServer 2288H V5 Xeon Bronze 3106/16GB*4/1TB*3 97.06 华为 FusionServer RH5885 V3 Xeon Gold 6128/32GB*2/2.TB 126.68 联想 ThinkSystem SR645 AMD EPYC 7763 2.45GHz/256GB/128GB 104 戴尔 PowerEdge C6320 Intel Xeon E5-2699 v3 2.30 GHz/256GB/160GB 210 戴尔 PowerEdge R6515 AMD EPYC 7702P 2.00 GHz/64GB/240GB 54.5 华硕 RS700A-E9-RS4V2 AMD EPYC 7742 2.25Ghz/128GB/960GB 106 H3C UniServer R6900 G5 Intel Xeon Platinum 8380HL 2.9GHz/384GB/480GB 89.2 慧与 Apollo XL225n Gen10 Plus AMD EPYC 7763 2.45 GHz/1T/480GB 523 Fujitsu FUJITSU Server PRIMERGY RX2540 M5 Intel Xeon Platinum 8276L/192GB/240GB 58.2 广达 QuantaGrid D52BQ-2U Intel Xeon Platinum 8180 2.50 GHz/96GB/120GB 38.4 超微 Server 1123US-TR4 AMD EPYC 7501 2.0 GHz/512GB/240GB 98.4 17 附 录 B （资料性附录） DEE 的披露要求 B.1 披露的一般要求 当披露数据中心的DEE 时，宜至少同时披露以下内容： a) 该值计算过程中使用的服务器设备空载功耗是否全部为测量得出，如：全测量、全估算、测量加估算； b) 该值覆盖的时间周期，如：年度、季度、月度、周； B.2 DEE 的表示要求 在披露 DEE 时，应以 DEE-a 方式表明，其中：a 用以表示 DEE 的覆盖的时间周期：当覆盖周期为年时，a 为 Y；当覆盖周期为若干月时，a 为 nM，其中 n 为