ما هو مركز البيانات PUE؟

فعالية استخدام الطاقة، أو PUE، هي إجمالي طاقة مركز البيانات مقسومة على الطاقة المستخدمة بواسطة معدات تكنولوجيا المعلومات الخاصة به. يعني PUE البالغ 1.2 أنه مقابل كل وحدة تستخدمها الخوادم ومعدات التخزين والشبكات، هناك 0.2 وحدة أخرى تدعم البنية التحتية مثل التبريد وتوزيع الطاقة والإضاءة.

الأدنى هو الأفضل، و1.1.0 هو الحد الأدنى المثالي: ستصل جميع طاقة المنشأة إلى تكنولوجيا المعلومات دون أي نفقات عامة. المرافق الحقيقية لديها خسائر وأنظمة داعمة، لذلك تظل أعلى من 1. PUE مفيد لتتبع كفاءة المبنى وتحويل التقديرات على مستوى الرقاقة إلى طاقة على مستوى المنشأة. فهو لا يقيس ما إذا كان البرنامج فعالاً، أو ما إذا كانت الخوادم تقوم بعمل مفيد، أو مدى نظافة الكهرباء، أو مقدار استهلاك مياه التبريد.

صيغة PUE بلغة واضحة

الصيغة هي:

PUE = إجمالي طاقة مركز البيانات ÷ طاقة معدات تكنولوجيا المعلومات

وزارة الطاقة الأمريكية دليل تصميم مراكز البيانات توصي باستخدام الطاقة السنوية لكلا الجزأين. يشمل إجمالي طاقة المنشأة الكهرباء والطاقة الأخرى التي تدخل مركز البيانات. تغطي طاقة تكنولوجيا المعلومات معدات الحوسبة مثل الخوادم والتخزين والشبكات.

لنفترض أن المنشأة تستخدم 120 ميجاوات/ساعة في فترة ما وأن معدات تكنولوجيا المعلومات الخاصة بها تستخدم 100. وبقسمة 120 على 100 نحصل على PUE يساوي 1.2. والفارق البالغ 20 ميغاواط/ساعة هو عبء على البنية التحتية. وهذا حساب توضيحي، وليس ادعاءً بشأن منشأة معينة.

PUE ليس له وحدة لأنه نسبة. إنها ليست "كفاءة بنسبة 20%": في المثال، تتلقى تكنولوجيا المعلومات حوالي 83% من إجمالي طاقة المنشأة، في حين أن النفقات العامة تساوي 20% من طاقة تكنولوجيا المعلومات. إن ذكر القاسم يتجنب سوء الفهم الشائع.

تعمل نفس العملية الحسابية على أي مقياس للطاقة، بشرط أن يغطي كلا القياسين نفس الفترة وحدود المنشأة.

ما يعتبر النفقات العامة

غالبًا ما يكون التبريد هو الفئة الأكثر وضوحًا. تعمل المراوح والمضخات والمبردات وأبراج التبريد على نقل الحرارة بعيدًا عن المعدات. تفقد أنظمة الطاقة أيضًا بعض الطاقة أثناء تحويل وتوزيع الكهرباء. تساعد مصادر الطاقة والبطاريات والمحولات غير المنقطعة في الحفاظ على استقرار الخوادم أثناء الاضطرابات.

يمكن أيضًا تضمين الإضاءة وأدوات التحكم في البناء وأنظمة المرافق الأخرى. تعتبر حدود القياس مهمة، خاصة في المباني متعددة الاستخدامات حيث تتشارك غرفة الخادم في معدات التبريد أو الطاقة مع المكاتب. يمكن لمشغلين الإبلاغ عن نسب ذات مظهر مختلف إذا قام أحدهما بقياس المنشأة الكاملة والآخر يعتمد على تقديرات أو حدود أضيق.

تحدد وزارة الطاقة PUE باستخدام الإجمالي سنوي المنشأة وطاقة تكنولوجيا المعلومات في توجيه مياه التبريد. قد تساعد قراءة الطاقة القصيرة في العمليات، ولكن الطقس والحمل يمكن أن يجعلها غير ممثلة لمدة عام كامل. عند مقارنة الأرقام، تحقق من الفترة الزمنية ومستوى القياس والحدود.

يتطلب توليد الحرارة وإعادة استخدامها في الموقع معالجة متسقة أيضًا؛ وإلا فإن النسب المتشابهة على ما يبدو قد لا تشترك في نفس البسط.

كيف يغير PUE تقدير الذكاء الاصطناعي

والتقدير الذي يغطي المعالجات فقط هو أضيق من التقدير الذي يغطي المنشأة بأكملها. يؤدي ضرب طاقة تكنولوجيا المعلومات بواسطة PUE إلى إضافة بدل للنفقات العامة لمركز البيانات. إذا تم تقدير عمل تكنولوجيا المعلومات بـ 1 واط/ساعة وكان PUE 1.2، تصبح طاقة المنشأة 1.2 واط/ساعة بموجب هذا الحساب المبسط.

ويكون هذا التعديل مفيدًا فقط إذا كان تقدير البداية يغطي بالفعل معدات تكنولوجيا المعلومات ذات الصلة. تحسب بعض حسابات الذكاء الاصطناعي مُسرِّعًا ولكنها تتجاهل وحدات المعالجة المركزية المضيفة أو الذاكرة أو التخزين أو الشبكات. لا يمكن لـ PUE إصلاح فئات تكنولوجيا المعلومات المفقودة تلقائيًا لأنها تنتمي إلى المقام، وليس إلى النفقات العامة للمنشأة.

Google ق منهجية الاستدلال بالذكاء الاصطناعي يوضح النهج الأوسع: فهو يتضمن المسرعات النشطة والأجهزة الخاملة ووحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي قبل إضافة الحمل العام لمركز البيانات. وهذا هو السبب في أن مقارنة التقدير الخاص بالشريحة فقط مع الرقم الخاص بالنظام بأكمله يمكن أن يكون مضللاً. ماذا يحدث عند إرسال رسالة AI يوضح مكان دخول هذه المكونات إلى سير العمل.

ما لا يثبت انخفاض PUE

يمكن أن تتمتع المنشأة بوحدة PUE ممتازة عندما تكون خوادمها في وضع الخمول، أو تؤدي برامجها أعمالًا غير ضرورية أو تأتي الكهرباء من شبكة عالية الكربون. يوضح PUE مقدار النفقات العامة التي تدعم تكنولوجيا المعلومات؛ ولا يسأل عما إذا كان عمل تكنولوجيا المعلومات مفيدًا أو فعالاً. لا تزال طاقة سحب الخادم المستخدمة بشكل طفيف تُحسب على أنها تكنولوجيا معلومات.

لا يقول PUE أيضًا شيئًا مباشرًا عن جودة النموذج. قد يستخدم النموذج الأصغر طاقة أقل لتكنولوجيا المعلومات ولكنه يحتاج إلى إعادة المحاولة. قد يحل النموذج الأكبر مهمة صعبة مرة واحدة. إن الاختيار المسؤول يتطلب نجاح المهمة والطاقة معًا، كما هو موضح في اختيار مساعد الذكاء الاصطناعي حسب استخدام الطاقة.

كما أن PUE ليس مقياسًا للكربون. يمكن أن تصاحب نفس النسبة مزيجًا وانبعاثات كهربائية مختلفة. عقود الطاقة المتجددة وظروف الشبكة بالساعة والتوليد الاحتياطي تقع خارج الحساب. تم تطوير فعالية استخدام الكربون، أو CUE، لسؤال مختلف، ولكنها تحتاج أيضًا إلى طريقة محددة بوضوح.

يمكن لـ PUE استبدال الطاقة بالمياه

تستخدم بعض تصميمات التبريد التبخر لإزالة الحرارة بكفاءة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى خفض الحمل الكهربائي وبالتالي تحسين PUE مع استهلاك المزيد من المياه في الموقع. قد تقلل أنظمة تبريد الهواء من الاستهلاك المباشر للمياه ولكنها تتطلب المزيد من الطاقة في مناخات معينة. لا يوجد فائز عالمي بدون شروط محلية.

تشير فعالية استخدام المياه، أو WUE، إلى نسبة المياه إلى طاقة تكنولوجيا المعلومات وتكمل PUE. ولا يزال الأمر بحاجة إلى الوضوح بشأن ما إذا كانت المياه مباشرة أم غير مباشرة أم مسحوبة أم مستهلكة. الندرة المحلية والموسم مهمان بطرق لا تستطيع النسبة العالمية التعبير عنها.

هذا هو أحد الأسباب بالضبط ChatGPT-الماء مقابل-Google-نسبة البحث لا يمكن دعمه علنًا. إن معرفة منشأة PUE سوف تكشف عن طاقتها العامة، وليس المياه المخصصة لأي من المنتجين. ينبغي للتقييم البيئي أن يبقي الطاقة والمياه والكربون مرئية كمقاييس مترابطة ولكنها متميزة.

وبالتالي فإن لوحة المعلومات الجيدة للمنشأة تجمع بين PUE وقياسات عبء العمل والمياه والانبعاثات بدلاً من طلب نسبة واحدة للإجابة على كل سؤال.

كيفية قراءة مطالبة PUE

اسأل ما إذا كان الرقم هو هدف تصميمي أم قراءة لحظية أم متوسط سنوي مُقاس. تحقق من المباني ومصادر الطاقة المضمنة، وأماكن قياس طاقة تكنولوجيا المعلومات وما إذا كانت القيمة المبلغ عنها تغطي موقعًا واحدًا أو أسطولًا. قد تكون النسبة الدقيقة جدًا بدون هذه التفاصيل أقل من نسبة مستديرة ومحددة جيدًا.

بالنسبة للذكاء الاصطناعي، اسأل أيضًا عما يوجد قبل مضاعف PUE: قوة المسرع وحدها، أو طاقة الخادم الكاملة، أو جميع معدات تكنولوجيا المعلومات بما في ذلك السعة الخاملة. ثم اسأل عن عبء العمل - النموذج والرموز المميزة والمهمة والمخرجات الناجحة - حتى لا يتم الخلط بين كفاءة المنشأة وكفاءة النموذج.

Treechat تستخدم افتراض PUE المعلن ضمن تقديراتها التشغيلية القائمة على النموذج؛ يتم نشر القيمة الحالية والحدود الأخرى على صفحة المنهجية. وهو بدل، وليس قراءة حية من المنشأة التي خدمت الجواب. من الأفضل استخدام PUE بهذه الطريقة تمامًا: كقطعة واحدة شفافة من حساب الطاقة، وليس كنتيجة بيئية كاملة أبدًا.