Eficiência energética

O Green Grid é um consórcio global formado em 2007 por profissionais de TI, o qual tem, como principal objetivo, definir e propagar melhores práticas relacionadas à eficiência no consumo de energia em Data Centers.

O Green Grid definiu duas métricas para a avaliação da eficiência de Data Centers que são muito bem aceitas e aplicadas mundialmente: PUE (Power Usage Effectiveness – eficiência do uso de energia) e DCiE (Data Center infrastructure Efficiency – eficiência da infraestrutura do Data Center). Ambas as métricas avaliam o quanto de energia elétrica que entra no Data Center é usado para alimentar a carga útil – os equipamentos de TI – e o quanto é usado para alimentar a carga de infraestrutura – UPS, refrigeração, etc. Nas fórmulas 1 e 2, $C_{infraestrutura}$ é a carga total da infraestrutura (ou carga total do site) em kW (kilo Watts), e $C_{TI}$ é a carga total dos equipamentos de TI instalados no site, também em kW.

$$ PUE = \frac{C_{infraestrutura}}{C_{TI}} $$ Fórmula 1 - Cálculo de PUE definida pelo Green Grid.
Fonte: MARIN, 2011, pg. 266.
$$ DCiE = \frac{1}{PUE} = \frac{C_{TI}}{C_{infraestrutura}} \times 100% $$ Fórmula 2 - Cálculo de DCiE definido pelo Green Grid.
Fonte: MARIN, 2011, p. 266.

Como exemplo, tomemos um Data Center hipotético com as seguintes características em termos de consumo de energia elétrica (Tabela 1).

Tabela 1 - Dados de consumo de um Data Center hipotético para o cálculo da PUE.
Fonte: MARIN, 2011, p. 266.

A PUE (eficiência de uso da energia elétrica do Data Center) pode ser, então, calculada pela aplicação da fórmula 1: 685kW / 250kW = 2,74. Para o cálculo do DCiE, basta dividirmos a carga de TI pela carga total: 250kW / 685kW = 0,3649 = 36,49%. Como boa parte da energia que entra no Data Center não é destinada somente para alimentar os equipamentos de TI, o valor da PUE sempre será maior que 1,00, sendo este o valor da situação ideal ($C_{infraestrutura} = C_{TI}$) caso o DCiE seja igual a 100% de eficiência.

Essas duas métricas permitem calcular a real eficiência do Data Center. Um PUE de 3 indica que o Data Center demanda três vezes mais energia do que a necessária para alimentar os equipamentos de TI. Nesse caso, se um rack de equipamentos de TI demanda 10kW de energia para alimentar os diversos servidores, será necessário mais 20kW para alimentar os demais equipamentos de infraestrutura para operação desses servidores. A eficiência desse Data Center seria de 33%. Segundo Veras (2009), a meta atual para novos Data Centers é ter um PUE entre 1,8 e 1,2. O PUE também depende do local onde está instalado o Data Center, pois soluções como o free-cooling (visto na aula 4) reduzem consideravelmente o consumo de energia pelo sistema de refrigeração.