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WP155_R0_数据中心空间和功率密度需求的计算

数据中心空间和功率密度

需求的计算

第 155 号白皮书

版本 0

作者：Neil Rasmussen

摘要

采用每平方米多少瓦特(或每平方英尺多少瓦特)来衡

量数据中心的功率密度是一种传统的方法，其局限性带

来了不必要的困惑以及能源和成本的浪费。本白皮书揭

示了以往用于选择和衡量功率密度典型方法的缺陷，并

提供了一种确定空间需求的改良方法，包括为典型应用

场合的功率密度规格提出建议。

施耐德电气旗下的白皮书现收录于施耐德电气白皮书资料库

由施耐德电气数据中心科研中心发表

DCSC@Schneider-E

数据中心对空间和功率密度需求的计算

简介数据中心的两项关键设计参数为 IT 额定负载(千瓦)和 IT 机房以及设备房的物理尺寸。一般而

言，这两项参数通过功率密度概念彼此关联，而功率密度在建筑尺寸与 IT 负载之间形成的联系

并非清晰明了。以往，使用诸如“2000 平方米面积，1000 瓦特每平方米”这类措辞来描述数据

中心非常普遍。但是，此类术语在界定数据中心规格方面会导致不必要的困惑和歧义。此外，这

种传统方法通常导致电力和冷却设备无法充分利用，从而引起电力效率降低，初投资成本过大。

本白皮书介绍了一种衡量功率密度的改良方法。此外，本白皮书基于一些简单的数据中心特点，

为新建数据中心功率密度的规格提出了具体建议。

以往的方法使用每平方米或每平方英尺瓦特数来描述功率密度的传统做法，主要存在四大缺陷。

为何失效 1. 面积计算包括哪些区域，面积计算与 IT 机柜或设备数量有何关系并未界定。

2. 功率计算涵盖范围并未界定。

3. 没有提供 IT 机柜功率变化的相关信息；是峰值？面积均值？时间均值？还是其他值？

4. 这些数据应如何用于成长计划随需而变的数据中心、模块化数据中心，或是随时间推移

不断扩建的数据中心，没有明确解答。

从原则上讲，前两个缺陷可以通过为功率和面积制定标准定义来弥补。然而，第三个和第四个缺

陷颇为重要，且无法通过完善定义来解决。要更好地定义功率密度，需要考虑到现实问题，即 IT

功率依据机柜和时间不同而变化，同时还要深刻洞察模块化和成长问题。

要了解功率规格含糊不清会带来哪些问题，下面以典型参数为 1,292W/m2 2

(120W/ft )的数据中

心为例进行说明。为了解该参数对特定服务器机柜的意义，该功率密度参数必须转化为机柜层面，

而机柜层面取决于一些假设条件(像每机柜的占地面积)，该功率密度参数相当于每个机柜 3 至

5 kW 。该功率密度范围的中间值，即 4kW/机柜，是当今现有数据中心测量得出的典型功率密度，

因此比较合理。然而，还有一些重要的未定义的变量，包括：

? 如果建造数据中心时功率密度设为每个机柜 4 kW ，那么当某个机柜达到6 kW 、12 kW 或

20 kW 负载时会发生什么情况？

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