JP2012190442A - データ・センタの効率分析及び最適化のための方法、システム、コンピュータ・プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 コンピュータによりある期間にわたるデータ・センタの全体的エネルギー効率を推定する方法である。一実施形態において、コンピュータ可読メモリに結合されたコンピュータ・プロセッサが、データ・センタの全体的エネルギー効率を推定する期間を示す時間パラメータを受け取り、データ・センタ・コンポーネントの性能特性及びデータ・センタ・コンポーネント間の動作上の相互作用を示すコンポーネント・パラメータを受け取り、エネルギー効率を推定する期間にわたって、コンポーネント・パラメータに少なくとも部分的に基づいてデータ・センタ・コンポーネントの動作及び相互作用をシミュレートし、シミュレーションの結果を出力してデータ・センタの全体的エネルギー効率を推定するように構成される。
【選択図】 図1
Description
104:コンピュータ可読メモリ
106:コンピュータ・プロセッサ
108:データの読み出し及び書き込み
110:熱力学的モデル
114:時間パラメータ
118:コンポーネント・パラメータ
122:モデル・パラメータ
126:環境パラメータ
130:地理的パラメータ
134:コスト・パラメータ
138:データ・センタ・パラメータ
142:コンポーネント・モデル・データベース
146:環境データベース
150:中間データ
154:結果データベース
158:シミュレーション結果
160:「what if」報告
204:報告パラメータ
208:時間報告パラメータ
214:スライス報告
304、306、308、310、312、404、408、414、418、504、506、514:受け取り動作
314:生成動作
316:シミュレート動作
318、326:格納動作
320、322:推定動作
324:決定動作
328:出力動作
406、416、516:検索動作
508、518:表示動作
602:データ・センタ
604、606:第1の水ループ
608:冷却機プラント
610、616:ポンプ・ステーション
611、612:凝縮水ループ
614:冷却塔
618:送風機
620:空気
702:ユーザ・インターフェース(UI)
704:熱的モデル・パラメータ・セクション
706:電気モデル・パラメータ・セクション
708:オーナーシップ・パラメータ・セクション
710:概略セクション
712:「標準結果」セクション
714:シナリオ・セクション
716:「詳細結果」セクション
718:「データ・スライス」セクション
720:シミュレーション結果セクション
Claims (22)
- コンピュータにより、ある期間にわたるデータ・センタの全体的エネルギー効率を推定する方法であって、
前記データ・センタの前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間を示す1つ又は複数の時間パラメータを受け取ることと、
データ・センタ・コンポーネントの性能特性及び前記データ・センタ・コンポーネント間の動作上の相互作用を示す複数のコンポーネント・パラメータを受け取ることと、
コンピュータ・プロセッサにより、前記エネルギー効率を推定する前記期間にわたり、前記コンポーネント・パラメータに少なくとも部分的に基づいて前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることと、
前記データ・センタの前記全体的エネルギー効率を示す、前記シミュレーション結果を出力することと、
を含む方法。 - 前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることは、
前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の1つ又は複数の時間間隔にわたる周囲環境の特性を示す複数の環境パラメータを受け取ることであって、前記周囲環境の前記特性は、気温、空気湿度、露点、大気圧、及び降水量のうちの少なくとも1つから選択される、受け取ることと、
前記データ・センタ・コンポーネントとの間の前記動作上の相互作用から結果として生じる熱交換、及び、前記データ・センタ・コンポーネントと前記周囲環境との間の熱交換の熱力学的モデルを生成することと、
前記熱力学的モデルを用いて、前記データ・センタ・コンポーネントによるエネルギー消費量を推定することと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記環境パラメータを受け取ることは、
前記データ・センタの地理的位置の表示を含む1つ又は複数の地理的パラメータを受け取ることと、
前記地理的パラメータ及び前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間に基づいて、環境情報のデータベースを検索することであって、前記環境情報のデータベースは、1つ又は複数の時間間隔にわたる複数の地理的位置に対する環境特性に関する情報を含む、検索することと、
前記環境情報データベースから前記地理的パラメータに基づく前記環境パラメータを受け取ることと、
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記データ・センタ・コンポーネントの各々は、空調装置(AC)、コンピュータ室の空調装置(CRAC)、独立冷却ユニット(FCU)、加圧空気プレナム、冷水(CHW)パイプ、CHWパイプ弁、CHWポンプ、ブースト冷水(BCW)ポンプ、冷却機プラント、冷却機コンプレッサ、冷却塔、水側エコノマイザ、コンピュータ・サーバ、ネットワーク・スイッチ、コンピュータ・サーバ・ラック、コンピュータ・サーバ・ラック・ファン、無停電電源(UPS)、及び/又は電気コジェネレーション・システムのうちの少なくとも1つから選択される、1つ又は複数の個々のユニットを含む、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 前記データ・センタ・コンポーネントの前記性能特性は、電力消費量、天然ガス消費量、水消費量、発熱量、放熱量、空気量、空気圧、水量、水圧、冷却可能な最大面積、及び/又はサービス可能な最大フロア数のうちの少なくとも1つから選択される、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
- データ・センタ建造物の数、フロアの数、サーバ室の数、サーバ室のサイズ、サーバ室の最高温度、及び前記データ・センタの稼働時間のうちの少なくとも1つを含む、複数のデータ・センタ・パラメータを受け取ることをさらに含み、
前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることは、前記データ・センタ・パラメータに基づいて最適なデータ・センタ構成を決定することを含む、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。 - 前記シミュレーションの前記結果は、前記データ・センタの全エネルギー消費量、前記データ・センタ・コンポーネント毎のエネルギー消費量、前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の複数の時間間隔における時間間隔当たりの前記データ・センタの全エネルギー消費量、前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の複数の時間間隔における時間間隔当たりの前記データ・センタ・コンポーネント毎のエネルギー消費量、前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間にわたるサーバ室の平均温度、前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間にわたるサーバ室の最高温度のうちの少なくとも1つから選択される、請求項1乃至6のいずれかに記載の方法。
- 前記データ・センタが消費するエネルギー・リソースの単価を示す複数のコスト・パラメータを受け取ることであって、前記エネルギー・リソースは、電力、天然ガス、及び水のうちの少なくとも1つから選択される、受け取ることをさらに含み、
前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることは、前記コスト・パラメータに少なくとも部分的に基づいており、
前記シミュレーションの前記結果は、前記データ・センタの全エネルギー・コスト、前記データ・センタ・コンポーネント毎のエネルギー・コスト、前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の複数の時間間隔における時間間隔当たりの前記データ・センタの全エネルギー・コスト、前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の複数の時間間隔における時間間隔当たりの前記データ・センタ・コンポーネント毎のエネルギー・コスト、及び前記エネルギー・リソース毎の全エネルギー・コストのうちの少なくとも1つから選択される、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。 - 前記コンポーネント・パラメータを受け取ることは、
一緒に動作し相互作用するように構成された複数のデータ・センタ・コンポーネントを含むデータ・センタ・コンポーネント・モデルを示す、1つ又は複数のモデル・パラメータを受け取ることと、
前記モデル・パラメータに基づいてデータ・センタ・コンポーネント・モデルのデータベースを検索することであって、前記データ・センタ・コンポーネント・モデルのデータベースは、複数のデータ・センタ・コンポーネント・モデルに関する前記データ・センタ・コンポーネントの前記性能特性及び動作上の相互作用に関する情報を含む、検索することと、
前記データ・センタ・コンポーネント・モデルの前記データベースから、前記モデル・パラメータに基づく前記コンポーネント・パラメータを受け取ることと、
を含む、請求項1乃至8のいずれかに記載の方法。 - 前記コンポーネント・パラメータを受け取ることは、
一緒に動作し相互作用するように構成された複数のデータ・センタ・コンポーネントを含むデータ・センタ型を示す1つ又は複数のデータ・センタ型パラメータを受け取ることと、
前記受け取ったデータ・センタ型パラメータに基づいてデータ・センタ型のデータベースを検索することであって、前記データ・センタ型のデータベースは、複数のデータ・センタ型に関する前記データ・センタ・コンポーネントの前記性能特性及び動作上の相互作用に関する情報を含む、検索することと、
前記データ・センタ型の前記データベースから、前記データ・センタ型パラメータに基づく前記コンポーネント・パラメータを受け取ることと、
を含む、請求項1乃至9のいずれかに記載の方法。 - 前記方法は、
前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることからの、前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の複数の時間間隔における時間間隔当たりの前記データ・センタ・コンポーネント毎のシミュレーション結果を含む中間データを格納することと、
1つ又は複数の前記データ・センタ・コンポーネントを示す1つ又は複数のコンポーネント報告パラメータを受け取ることと、
前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の1つ又は複数の時間間隔を示す1つ又は複数の時間報告パラメータを受け取ることと、
前記受け取られたコンポーネント報告パラメータ及び前記受け取られた時間報告パラメータに関する前記格納された中間データを表示することと、
をさらに含む、請求項1乃至10のいずれかに記載の方法。 - 前記方法は、
前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用の前記シミュレーションの前記結果を、前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用の複数のシミュレーション結果を含む結果データベースに格納することと、
前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用の1つ又は複数のシミュレーションを示す1つ又は複数のシミュレーション報告パラメータを受け取ることと、
前記シミュレーション報告パラメータに基づいて前記結果データベースを検索して、1つ又は複数のシミュレーションの結果を取り出すことと、
前記1つ又は複数のシミュレーションの前記取り出された結果を表示することと、
をさらに含む、請求項1乃至11のいずれかに記載の方法。 - ある期間にわたるデータ・センタの全体的エネルギー効率を推定するためのシステムであって、
コンピュータ可読メモリと、
前記コンピュータ可読メモリに結合されたコンピュータ・プロセッサと、
を備え、前記コンピュータ・プロセッサは、
前記データ・センタが必要とする前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間を示す1つ又は複数の時間パラメータを受け取り、
データ・センタ・コンポーネントの性能特性及び前記データ・センタ・コンポーネント間の動作上の相互作用を示す複数のコンポーネント・パラメータを受け取り、
前記エネルギー効率を推定する前記期間にわたり、前記コンポーネント・パラメータに少なくとも部分的に基づいて前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートし、
前記シミュレーションの結果を出力して前記データ・センタの前記全体的エネルギー効率を推定する、
ように構成されるシステム。 - 前記コンピュータ・プロセッサは、前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることにおいて、
前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間に対する周囲環境の特性を示す複数の環境パラメータを受け取り、
前記データ・センタ・コンポーネント間の前記動作上の相互作用から結果として生じる熱交換、及び、前記データ・センタ・コンポーネントと前記周囲環境との間の熱交換の熱力学的モデルを生成し、
前記熱力学的モデルを用いて、前記データ・センタ・コンポーネントによるエネルギー消費量を推定する、
ようにさらに構成される、請求項13に記載のシステム。 - 複数の地理的位置及び期間に対する環境特性に関する情報を格納するように構成された環境情報データベースをさらに備え、
前記コンピュータ・プロセッサは、前記環境パラメータを受け取ることにおいて、前記データ・センタの前記地理的位置の表示を含む1つ又は複数の地理的パラメータを受け取り、前記地理的パラメータ及び前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間に基づいて前記環境情報データベースを検索して、前記地理的パラメータに基づく前記環境パラメータを受け取るようにさらに構成される、請求項14に記載のシステム。 - 前記コンピュータ・プロセッサは、前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることにおいて、
データ・センタ建造物の数、フロアの数、サーバ室の数、サーバ室のサイズ、サーバ室の最高温度、及び前記データ・センタの稼働時間のうちの少なくとも1つを含む複数のデータ・センタ・パラメータを受け取り、
前記データ・センタ・パラメータに基づいて最適なデータ・センタ構成を決定する、
ようにさらに構成される、請求項13乃至15のいずれかに記載のシステム。 - 前記コンピュータ・プロセッサは、
前記データ・センタが消費する、電力、天然ガス、及び水のうちの少なくとも1つから選択されるエネルギー・リソースの単価を示す複数のコスト・パラメータを受け取るようにさらに構成され、
前記コンピュータ・プロセッサは、前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることにおいて、前記コスト・パラメータのうちの1つ又は複数を用いるようにさらに構成される、請求項13乃至16のいずれかに記載のシステム。 - 各々が一緒に動作し相互作用するように構成された複数のデータ・センタ・コンポーネントを含むデータ・センタ・コンポーネント・モデルのデータベースであって、複数の前記データ・センタ・コンポーネント・モデルに関する前記データ・センタ・コンポーネントの前記性能特性及び動作上の相互作用に関する情報を格納するように構成された、データ・センタ・コンポーネント・モデルのデータベースをさらに備え、
前記コンピュータ・プロセッサは、前記コンポーネント・パラメータを受け取ることにおいて、前記データ・センタ・コンポーネント・モデルを示す1つ又は複数のモデル・パラメータを受け取り、前記モデル・パラメータに基づいて前記データ・センタ・コンポーネント・モデルのデータベースを検索して、前記コンポーネント・パラメータを受け取るようにさらに構成される、請求項13乃至17のいずれかに記載のシステム。 - 各々が一緒に動作し相互作用するように構成された1つ又は複数のデータ・センタ・コンポーネントを含むデータ・センタ型のデータベースであって、複数の前記データ・センタ型に関する前記データ・センタ・コンポーネントの前記性能特性及び動作上の相互作用に関する情報を格納するように構成された、データ・センタ型のデータベースをさらに備え、
前記コンピュータ・プロセッサは、前記コンポーネント・パラメータを受け取ることにおいて、データ・センタ型を示す1つ又は複数のデータ・センタ型パラメータを受け取り、前記データ・センタ型の前記データベースを前記受け取られたデータ・センタ型パラメータに基づいて検索し、前記コンポーネント・パラメータを受け取るようにさらに構成される、
請求項13乃至18のいずれかに記載のシステム。 - 前記コンピュータ・プロセッサは、
前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用をシミュレートすることからの、前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の複数の時間間隔における時間間隔当たりの前記データ・センタ・コンポーネント毎のシミュレーション結果を含む中間データを、コンピュータ・メモリに格納し、
1つ又は複数のデータ・センタ・コンポーネントを示す1つ又は複数のコンポーネント報告パラメータを受け取り、
前記全体的エネルギー効率を推定する前記期間内の1つ又は複数の時間間隔を示す1つ又は複数の時間報告パラメータを受け取り、
前記受け取られたコンポーネント報告パラメータ及び前記受け取られた時間報告パラメータに関する前記格納された中間データを表示する、
ようにさらに構成される、請求項13乃至19のいずれかに記載のシステム。 - 前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用の複数のシミュレーション結果を格納するように構成された結果データベースをさらに備え、
前記コンピュータ・プロセッサは、前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用の前記シミュレーションの前記結果を前記結果データベースに格納し、前記データ・センタ・コンポーネントの前記動作及び相互作用の1つ又は複数のシミュレーションを示す1つ又は複数のシミュレーション報告パラメータを受け取り、前記シミュレーション報告パラメータに基づいて前記結果データベースを検索して、前記1つ又は複数のシミュレーションの前記結果を取り出し、前記取り出された結果を表示するようにさらに構成される、請求項13乃至20のいずれかに記載のシステム。 - ある期間にわたるデータ・センタの全体的エネルギー効率を推定するためのコンピュータ・プログラムであって、コンピュータにより実行されることで、前記コンピュータに請求項1乃至12のいずれかに記載の方法を実行させるコンピュータ・プログラム。
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