데이터 센터 에너지 효율성을 위한 새로운 옵션을 발견하세요

데이터 센터는 막대한 양의 전기를 소비합니다. 이러한 소비는 우리가 쉽게 당연하게 여기는 현대 정보 편의를 위해 합당한 대가입니다. 그러나 국제적 불안정성과 인플레이션으로 인해 에너지 가격이 급격히 상승함에 따라 서버 운영자들은 시스템의 전력 사용량을 면밀히 검토하고 있습니다.

에너지 사용을 줄이는 것은 최종 비용 절감 외에도 측정하기는 더 어렵지만 여전히 중요한 평판상의 이점을 제공합니다. 그렇다면 데이터 센터가 효율성을 어떻게 높일 수 있을까요?

이 아이디어들은 서버에서 더 높은 효율성을 얻는 데 도움이 될 수 있습니다.

데이터 센터 프로세서 (x86 vs ARM)

ARM 프로세서는 서버 역할에서 역사적으로 흔하지 않았습니다. 그러나 전력 효율성과 물리적으로 통합된 설계로 유명한 ARM 아키텍처는 일반 컴퓨팅 및 서버 역할에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다(스마트폰 시장에서 우세한 아키텍처). 일반 컴퓨팅의 가장 눈에 띄는 예는 Apple의 M1부터 M3 프로세서로, 오늘날 더 널리 구현된 x86 장치에 비해 많은 이점을 제공합니다.

오늘날 서버에서 여전히 x86이 주요 아키텍처로 사용되고 있지만, ARM은 밀접하게 통합된 하드웨어 구현을 가능하게 하여 뛰어난 전력 대 성능 비율을 제공합니다. 현재 ARM을 구현하고 있는 회사로는 다음이 포함됩니다:

잠재적인 성능 향상이 흥미롭기는 하지만 ARM 아키텍처를 사용하는 데는 여전히 단점이 있습니다. 그중 하나는 x86 프로세서에 비해 소프트웨어 옵션이 적다는 점입니다. x86은 수년 동안 표준으로 자리 잡았으며, 많은 서버 및 일반 컴퓨팅 애플리케이션이 이를 기반으로 작성되었습니다. x86 패러다임은 여전히 매력적인 선택지를 제공하지만, 에너지 효율성이 최우선이라면 ARM 아키텍처에 새롭게 관심을 가질 가치가 있습니다. ARM 아키텍처는 틈새 서버 옵션에서 더 주류로 성장할 가능성이 있습니다.

전원 공급 효율

일반적인 전원 공급 장치는 교류 전력(예: 120VAC)을 받아 이를 컴퓨팅용으로 12VDC, 5VDC, 3.3VDC로 역전환/강압합니다. 이러한 역전환/변환 과정에는 본질적으로 에너지 손실이 따라오지만, 손실 정도는 전원 공급 장치의 품질에 따라 달라집니다. 다행히도 전원 공급 장치들이 개선되었습니다. 그들의 효율성을 "80 Plus" 등급으로 표시합니다. 80 Plus라는 명칭은 2004년 프로그램 출범 당시 80% 이상의 전환 효율을 의미했습니다. 공급 장치가 개선됨에 따라 이는 80%보다 우월한 성능을 나타내는 색상으로 확장되었습니다.

115볼트에서 변환/역변환을 위해 몇 가지 80 Plus 등급은 다음과 같습니다:

비용/편익 관점에서 시스템 설계자는 어떤 전원 효율이 자신의 목적에 가장 적합한지 고려해야 합니다. 예를 들어, 80 플러스 골드 전원은 50% 부하에서 90% 효율로 작동합니다. 따라서 최적 효율로 작동하는 더 큰 골드 전원을 선택할 것인지 아니면 100% 부하 시 90% 효율로 작동하는 더 작은 티타늄 전원을 선택할 것인지의 경우, 골드 옵션이 더 바람직할 수 있습니다. 이 경우 골드 옵션은 미래에 더 많은 전력을 활용할 수 있는 가능성을 제공하지만, 잠재적으로 낮은 효율로 작동할 수 있습니다.

48VDC 데이터 센터 전력 관리 옵션

앞서 언급했듯이 서버는 전통적으로 AC 전력을 사용하여 작동하며, 이는 낮은 전압으로 변환되고 12VDC로 변환되어 프로세서, RAM 및 기타 컴퓨팅 요소에 공급됩니다. 시스템 설계자는 오랫동안 사용되는 AC 전력의 유형(예: 120VAC 또는 더 높은 전압)을 고려해 왔지만, 최근에는 전력 분배를 위해 48VDC를 사용하는 새로운 추세가 있습니다. 이 방식은 사용 장소에 가까운 곳에서 12VDC로 변환됩니다. 48VDC 방식은 120VAC에서 완전히 낮추고 변환하는 방법보다 훨씬 더 간단한 전환을 제공하며, 전기 효율과 시스템 밀도 측면에서 더 효과적일 수 있습니다.

데이터 센터 냉각 에너지 효율을 위한 창의적인 솔루션

서버는 많은 열을 생성하며, 이를 제거해야 합니다. 전원 공급 장치와 48VDC 배전은 더 낮은 열 생성으로 이어질 수 있는 효율 옵션을 제공합니다. 1U 서버 랙 구성과 더 넓은 공간을 제공하는 2U 디자인을 비교해볼 수 있습니다. 2U 디자인은 냉각을 위한 더 많은 공간뿐만 아니라, 더 크고 잠재적으로 효율적인 구성 요소를 허용하지만, 실제로 어떤 냉각 및 효율성 혜택이 실현될지는 특정 구현에 따라 달라집니다.

서버는 많은 열을 생성하며 이 열을 추출해야 합니다. 전원 공급 장치와 48VDC 분배는 열 생성을 줄일 수 있는 효율성 옵션을 제공합니다. 1U 서버 랙 구성과 더 널찍한 2U 디자인을 비교할 수도 있습니다. 2U 디자인은 냉각을 위한 더 많은 공간을 제공하며, 더 크고 잠재적으로 더 효율적인 구성 요소를 포함할 수 있지만, 실제 냉각 및 효율성 혜택은 특정 구현에 따라 달라집니다.

데이터 센터 효율성 옵션

전기 요금이 상승함에 따라 48VDC 전력 분배와 초고효율 전원 공급 장치와 같은 새로운 솔루션이 지속적으로 개발되고 있습니다. 새로운 솔루션과 검증된 데이터 센터 에너지 모범 사례는 일반적으로 자본 지출을 필요로 합니다. 그러나 에너지 가격 상승과 환경 문제로 인해 새로운 장비는 더 쉽게 정당화될 수 있으며, 이는 회사의 실적과 평판에 긍정적으로 기여할 수 있습니다.