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1、采用綠色休眠在線UPS技術(shù)提升數(shù)據(jù)中心的PUE指標(biāo)伊頓電源（上海）有限公司王偉一引言綠色節(jié)能Li經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)椐中心述設(shè)的潮流，而能源使用效能值（PUE)則是衡S數(shù)椐中心競卞力的一個_取要指標(biāo)。椐最新的報(bào)道，W外站先進(jìn)的數(shù)掘中心的PUE值吋以達(dá)到1.06，而我們W家IDC的PUE平均值則在2.5以h，這總味者IT設(shè)條甸耗一度屯，就有多達(dá)1.5度屯被數(shù)椐中心的基礎(chǔ)設(shè)施消耗掉了，這一現(xiàn)象在中小規(guī)模數(shù)椐中心中更為嚴(yán)_取，通常從PUE的測足值捽遍介3左右。這表明有大足的屯能被消耗/I:供屯系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)這些基礎(chǔ)設(shè)施.h了，而用于

2、IT設(shè)備中的屯能僅為/ti■耗屯的33%。專注于解決數(shù)椐中心能耗問題的綠格子組織（GeenGrid)近n推出了兩個新的標(biāo)準(zhǔn)，分別是炭使用率(CUE)標(biāo)準(zhǔn)以及即將推出的水使用率標(biāo)準(zhǔn)（WUE)，旨/I:更強(qiáng)烈地推動數(shù)椐中心PUE指標(biāo)的快速改善。WPUEPUE統(tǒng)低效加劇了制冷系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，雙倍地汙致了PUE指標(biāo)的攀升。而數(shù)椐中心所有背運(yùn)負(fù)栽幾T都是通過UPS屯源來供屯的，W此如何進(jìn)一步挖掘UPS系統(tǒng)的T作效率，將是快速改善數(shù)據(jù)中心供屯系統(tǒng)乃吊整個數(shù)據(jù)中PUE二IT負(fù)載對供電系統(tǒng)的真實(shí)需求ITIT入

3、U源供

4、ll品質(zhì)的真實(shí)需求。

5、當(dāng)前IT負(fù)栽內(nèi)部的輸入屯源模塊基本采用兩種標(biāo)準(zhǔn)制式，即ATX制式和SSI制式。這兩種制式屯源的1(a)ATX標(biāo)準(zhǔn)(b)SSI標(biāo)準(zhǔn)圖1IT負(fù)載的輸入屯源分析這一屯源的T.作原埋吋以石出，無論是ATX還是SSI屯源，輸入的220V交流屯進(jìn)入IT負(fù)栽內(nèi)部后，都必須經(jīng)F丨級變換，最后轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的12V、5V3.3V的直流屯壓，提供給IT負(fù)栽內(nèi)部的CPU、內(nèi)存、存儲設(shè)I、M絡(luò)通位芯片等''真正的IT負(fù)載"使用。這四級變換分別為：1.輸入濾波級：噪聲抑制4濾波，對輸入交流屯進(jìn)行必要的濾波；2.第一變換級，橋式整流器，將穩(wěn)定或+穩(wěn)定

6、的220V交流屯變?yōu)榧s200?300V的宣流屯；31.第二變換級：ft.頻逆變器.將抒謔波的A流屯抒OM!開關(guān)PWMiW制料換II常O的位1+位頓交流屯。+IHJ的屯源，這一交流屯頻率通常會在50KHZ到250KHZ之間選定，隨著屯源技術(shù)的進(jìn)步和功率1MHZ2.第二變換級：ft頻隔離變樂器，將命頓交流屯降樂并隔離；3.第四變換級及輸!1丨濾波級：ft頻整流器及輸!1丨濾波，將穩(wěn)定的命頓交流屯轉(zhuǎn)換成恒定的宣流12V(或5V、3.3V^^HSoIT波動的穩(wěn)樂功能，而fl.—般服務(wù)器負(fù)載對輸入交流屯源屯樂、頻率窗U的適應(yīng)性非

7、常寬。以HPProliantDL380服務(wù)器為例，其輸入屯樂范W為AC100?240V,頻率輸入范W為50?60HZ;SunFireV100服務(wù)器的輸入屯臟W為AC90?264V,頻率輸入范W為47?63HZ。4UPS相比,W對

8、丨丨屯屯)卡:4頻書的適應(yīng)能力+亞于絕UPSUPS由此，我們可以得!1丨如下結(jié)論：IT負(fù)載完全允許在一定范W內(nèi)波動的輸入交流屯源。這一結(jié)論也4IEEEITIC22ITITIC三、改變UPS工作模式來提髙能效的可能性當(dāng)前數(shù)據(jù)機(jī)房UPS系統(tǒng)的下作模式為雙變換在線下作模式，本來的H的足通過“AC-D

9、C和DC-AC的雙變換"給IT負(fù)載提供穩(wěn)定的凈化屯源。伹足在這一模式下，UPS的效率很低，通常滿載T作效率僅90?95%(視UPS結(jié)構(gòu)的+如果對于當(dāng)前數(shù)據(jù)機(jī)房普遍采用的2N屯源系統(tǒng)架構(gòu)，其正常T作的最人負(fù)載率僅為40%左右，在這一負(fù)載率下，UPS的T作效率也相應(yīng)降低，通常約為85?94%左右，這抒致了能源的極人浪費(fèi)并PUE根據(jù)上一節(jié)的分析，IT負(fù)載自身的輸入屯源其有“AC-DC、DC-AC、AC-AC和AC-DC的四個變換級"，而flJt變換的頻率足當(dāng)前所有UPS的開關(guān)變換頻率的10?20倍以h,W此其變換輸出的精度也

10、幾乎足UPS的1020ITUPSIT樣。其次，從數(shù)據(jù)中心機(jī)房的輸入供屯系統(tǒng)15，通常都配置廣訓(xùn)】的火祚K10KV/380V恥離變1+器、撲使丨U撕、防甫防浪油抑制器等，_其輸入

11、丨丨屯的品質(zhì)也得到/較好的保證。筆#曾對某企業(yè)數(shù)據(jù)中心的輸入1丨/屯進(jìn)行/長達(dá)二個；!的屯能質(zhì)檢測，測結(jié)來右!1丨1丨/屯的屯能質(zhì)足I卩常優(yōu)秀的，_其屯)+:純凈度、穩(wěn)定度，UPSITUPS系統(tǒng)引入效丨O込99%的綠色休眠技術(shù)，并依據(jù)輸入市屯的品質(zhì)設(shè)置&動分級運(yùn)行模式，宣接用IT負(fù)載內(nèi)部屯源的四變換"代替UPS屯源的''雙變換"，消除多余的''

12、重復(fù)變換"，足完全可行和必要的。3三、UPS_休眠在線模式的原理Ij'雙變換在線.T作模式剛好相反，綠色休K/I線模式的T作teif.iifi輸入市屯品質(zhì)較好的情況下，將市UPSITUPSUPS99%UPS'UPS"能降耗總H標(biāo)；W吋通過微秒級的快速跟蹤及DSP技術(shù)，始終保持逆變器在線#份的屯樂、頻率、相位參數(shù)'"UPS第一級__