A estas alturas, probablemente ya esté familiarizado con el término PUE (o Eficacia del uso de energía), una medida estándar de la industria de los centros de datos para medir la eficiencia energética de una instalación. A pesar de algunas afirmaciones de que el PUE es fácilmente manipulable o no es suficiente para juzgar el impacto ambiental total, muchos centros de datos utilizan esta métrica para medir la eficiencia de sus instalaciones.

El PUE se determina dividiendo la cantidad de energía que entra en un centro de datos por la energía utilizada para hacer funcionar la infraestructura informática dentro de él. Por lo tanto, el PUE se expresa como una relación, y la eficiencia general mejora a medida que el cociente se acerca al 1.

La intención de PUE es la de ayudar a los tomadores de decisiones para las operaciones, TI e instalaciones del centro de datos en sus esfuerzos por mejorar la eficiencia del centro de datos. Al igual que con cualquier punto de datos, el PUE representa solo una parte de la imagen completa del centro de datos. El PUE es valioso para monitorizar cambios en un solo centro de datos, pero también puede ayudar a identificar grandes diferencias en la eficacia del uso de energía entre centros de datos similares (aunque siempre hace falta una mayor investigación para comprender por qué pueden existir tales variaciones). Si bien medir el PUE es el primer paso para comprender mejor la eficiencia de un centro de datos, se requiere una investigación posterior para determinar el mejor enfoque para una mejora adicional basada en las características propias del centro de datos:

Naturaleza dinámica de un centro de datos

Los centros de datos están en constante cambio. Las aplicaciones, así como el equipo de TI y la infraestructura que las respaldan, evolucionan continuamente para satisfacer mejor las necesidades comerciales de las organizaciones.

Por lo tanto, el diseño inicial de un centro de datos queda obsoleto al día siguiente de que se complete la instalación y se ponga en funcionamiento toda la infraestructura. Los cálculos del uso de la energía a menudo se basan en un diseño estático en lugar de en la configuración dinámica del centro de datos. Se debe considerar la naturaleza diseñada (estática) frente a la real (dinámica) de un centro de datos. Las mejoras vendrán a través de cambios graduales en la infraestructura a lo largo del tiempo. Además, es importante tener en cuenta que a medida que cambia la carga en un centro de datos, cambiará el punto de operación de los subcomponentes en sus curvas de eficiencia.

Tipo de centro de datos

El tipo de procesamiento realizado en un centro de datos puede afectar en gran medida los valores del PUE. ¿El centro de datos se usa principalmente para pruebas, producción, procesos internos, redes u otras materias? ¿Cuál es el negocio principal respaldado por el centro de datos (por ejemplo, servicios financieros, atención médica, telecomunicaciones, etc.)? ¿Qué nivel de resiliencia se requiere para respaldar este negocio?

Otro aspecto a considerar es si el esquema de operaciones del centro de datos incluye recuperación ante desastres, lo que ciertamente afecta la eficiencia.

De manera similar, los atributos físicos del centro de datos tienen un impacto en el PUE. ¿Qué niveles de temperatura y humedad suele mantener el centro de datos? ¿Qué tipo de sistema de enfriamiento se utiliza? ¿Incluye enfriamiento gratuito (freecooling)? ¿Qué antigüedad tiene el centro de datos y los subcomponentes que contiene? ¿Se pretendía que el edificio fuera un centro de datos o se modificó para usarlo como tal? Muchos subcomponentes de infraestructura y algunos equipos de TI actualmente admiten características de reducción de energía. ¿Se emplean en el centro de datos? ¿Son efectivos? ¿Se están ejecutando cargas ficticias y, de ser así, por qué y cuándo?

Clima y Ubicación

La ubicación de un centro de datos puede tener un impacto significativo en su PUE. La eficiencia de sistemas mecánicos idénticos puede ser drásticamente diferente según el clima en el que opere el sistema. El clima local también afecta las horas de enfriamiento gratuito disponibles. El freecooling implica la capacidad de proporcionar enfriamiento a los equipos de TI aprovechando las condiciones ambientales locales para reducir el uso de energía. De manera similar, algunos sistemas mecánicos simplemente no son prácticos en algunos climas o lugares.

Por otro lado, la ubicación tiene un impacto significativo en las tarifas de los servicios públicos e incluso en la disponibilidad de energía.

Diseño y operación del centro de datos

El impacto en el PUE del diseño de la infraestructura de un centro de datos no se puede subestimar. La densidad del equipo de TI, la arquitectura de distribución de energía, las arquitecturas de enfriamiento, los niveles de redundancia y el diseño, tienen un impacto importante en la eficiencia. Incluso el mejor diseño puede dar como resultado una eficiencia inferior a la diseñada a medida que se producen cambios en la operación. Por ejemplo, aumentar la densidad en un solo rack más allá del valor de diseño especificado puede resultar en que los sistemas de aire acondicionado tengan que enfriar el nuevo punto caliente. Como resultado, el sistema de enfriamiento ya no está en equilibrio y es menos eficiente.

Otras métricas existen para medir la eficiencia del centro de datos y su importancia en la eficiencia de los centros de datos

La industria de los centros de datos ha utilizado durante mucho tiempo el PUE como el estándar más importante para medir el consumo de energía, pero existen otras métricas igualmente válidas para esta labor: el CUE y el WUE.

Al igual que el PUE, el CUE y el WUE son métricas que fueron definidas por The Green Grid listas para ofrecer información valiosa adicional sobre la eficiencia energética de un centro de datos.

Eficacia del uso de carbono (CUE)

El CUE hace referencia a la eficacia del uso del carbono, y mide las emisiones de carbono que emite un centro de datos a diario.

El precio creciente de la energía, además de las preocupaciones ambientales, ha inspirado a las organizaciones a buscar formas de reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y, en particular, las emisiones de gases de carbono. Además de ayudar a las organizaciones a tomar decisiones sobre los cambios que afectan el calentamiento global, conocer la métrica de efectividad del uso de carbono puede ayudar a una organización a buscar incentivos financieros a través de la computación verde.

A diferencia del PUE, el CUE puede medirse físicamente mientras que el PUE no tiene una unidad real; en este sentido, el valor del CUE es energía dividida por energía. Otra diferencia importante es el rango de valores; mientras que el PUE tiene un valor ideal de 1,0 (que implica que toda la energía utilizada en el sitio se destina al equipo de TI y no existe un límite superior teórico para PUE), el CUE tiene un valor ideal de 0,0, lo que indicaría que no hay un uso de carbono asociado con las operaciones del centro de datos.

Eficacia del uso del agua (WUE)

Existe otro factor que ha cobrado mayor importancia a medida que los centros de datos dependen de modos de enfriamiento más económicos y eficientes: la Eficacia del uso del agua o WUE.

La efectividad del uso del agua (WUE) es una métrica que fue desarrollada también por The Green Grid para ayudar a los centros de datos a medir la cantidad de agua que utiliza una instalación para refrigeración y otras necesidades del edificio.

Según The Green Grid, una métrica del uso del agua le permite al administrador de un centro de datos comprender el efecto que tiene el consumo de agua en la red eléctrica local. Mediante el uso de WUE junto con las métricas de efectividad del uso de energía y uso de carbono, una organización puede reducir el uso de energía y, de hecho, reducir la cantidad de agua y energía eléctrica necesaria para operar el centro de datos de manera eficiente.

Calcular el WUE es simple: para ello hay que dividir el uso anual de agua de la instalación en litros por el uso de energía del equipo de TI en kilovatios-hora (Kwh). El uso del agua incluye el agua utilizada para enfriar, regular la humedad y producir electricidad en el sitio. La energía del equipo de TI incluye cualquier energía consumida por el hardware utilizado en el funcionamiento diario del centro de datos.

Sin embargo, el uso del agua por parte de un centro de datos (o cualquier edificio comercial) es un tema complejo. El agua no solo se usa en las instalaciones, sino que la generación de energía eléctrica generalmente también implica un consumo significativo de agua por parte de la empresa de servicios públicos. Por lo tanto, aumentar el consumo de agua en el centro de datos podría reducir el consumo total de agua al reducir la electricidad necesaria. Pensemos, por ejemplo, en un centro de datos de varios megavatios que pueda usar fácilmente decenas de miles de litros de agua todos los días. La reducción del consumo de agua es sin duda un objetivo deseable para los centros de datos que implementan refrigeración por evaporación (o adiabática) tanto por motivos de sostenibilidad como normativas locales.

Conclusión

Teniendo en cuenta todos los puntos que hemos tratado, para medir la eficiencia real de un centro de datos parecería que la opción ideal es simple: optar por hacer una medición de independiente pero combinada de las tres métricas.

Si pudiéramos combinar la relación del PUE bien establecida con las cifras WUE más recientes, junto con las del CUE, entonces tal vez podríamos aprovechar el poder de tres enfoques y reducir el consumo eléctrico del centro de datos y así mejorar su eficiencia, optando por cualquiera de las tres rutas de ataque, o mediante una combinación de las tres al mismo tiempo. La clave la podríamos encontrar en poner en marcha los componentes de construcción con la mayor eficiencia energética posible: un sistema de enfriamiento altamente eficiente, un sistema de iluminación eficiente, un sistema eficiente de generación de energía y calefacción, de modo que las computadoras en funcionamiento sigan siendo el objetivo del uso de energía de una manera ultraeficiente.

Sin embargo, la medición de las tres métricas y la puesta en marcha de las iniciativas necesarias para dar solución a los resultados obtenidos para mejorar la eficiencia del centro de datos lleva consigo una labor que ciertamente no todas las empresas de centros de datos están dispuestas a ejecutar. En este sentido, en ocasiones, aparecen noticias e informes que informan sobre un uso cien por cien eficiente energéticamente, pero con atajos u omitiendo otros factores que ciertamente influyen sobre la eficiencia del centro de datos: las emisiones de alcance 2 y 3, que bien sabemos son un valor fundamental en la eficiencia de cualquier empresa.

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