Analyseurs de puissance dans le contexte de la demande croissante de serveurs de données et de centres de données - l'importance de la mesure précise de la puissance:

À mesure que le processus de numérisation progresse à un rythme rapide, le volume de données augmente de manière exponentielle, ce qui entraîne une demande croissante pour les centres de données et élargit encore leur rôle dans les infrastructures de stockage de données. Dans le même temps, le renforcement des réglementations en matière de protection du climat et des exigences en matière de conservation des ressources pose également un double défi: améliorer globalement les performances de l'infrastructure informatique d'une part, et son efficacité énergétique d'autre part. Ce défi couvre la fourniture d'électricité à partir de l'ensemble du Centre de données, la distribution d'électricité dans les salles individuelles, jusqu'au niveau des serveurs et des composants, affectant à la fois les fabricants de composants et les opérateurs de centres de données. Dans ce contexte, la mesure précise de la puissance devient de plus en plus critique et un élément central pour garantir l'efficacité énergétique, la fiabilité opérationnelle et la viabilité économique. Pour répondre à cette demande, nous proposons des appareils et des solutions de mesure adaptés aux besoins de l'industrie.

Par Patrick Fuchs, responsable du développement commercial chez Zes Zimmer Electronic Systems GmbH

Le dernier rapport montre que la demande de centres de données continuera d’augmenter en 2025. Selon jll Research, la construction de centres de données totalisant 10 GW de charge connectée sera lancée dans le monde entier, dont 7 GW devraient être achevés au cours de l’année. Il en résulte une forte demande d'approvisionnement en énergie, tout en restant fidèle aux objectifs mondiaux de protection du climat et aux engagements en matière de conservation des ressources. Bien que les discussions sur les sources d'énergie demeurent controversées, l'industrie reconnaît généralement la nécessité d'améliorer l'efficacité énergétique des centres de données. Cet article approfondira ce sujet clé et analysera dans quels domaines d'application de base des mesures précises de puissance et d'énergie peuvent répondre efficacement aux défis de consommation d'énergie des centres de données modernes en termes de réglementation, d'économie et d'environnement.

Alimentation pour serveurs de données et systèmes d'alimentation sans interruption: Focus sur l'efficacité énergétique

Les alimentations de serveurs couvrant des classes de puissance allant de faible à élevée jouent un rôle clé dans la détermination de la consommation d'énergie, de la dissipation de chaleur et des coûts d'exploitation d'un centre de données. La conception de plus en plus compacte entraîne une densité de système plus élevée et une fiabilité accrue grâce à des unités d'alimentation redondantes. Par conséquent, les opérateurs de centres de données sont de plus en plus enclins à adopter des systèmes d'alimentation qui répondent à des normes d'efficacité énergétique élevées.

Aux États - Unis, la certification environnementale Energy Star stipule que les Alimentations des serveurs doivent répondre au moins à la norme de certification 80 plus Silver. Pour rester technologiquement avancés, les fabricants d'alimentation innovent constamment dans l'électronique de puissance et cherchent à atteindre ou à dépasser les certifications de niveau supérieur telles que 80 plus Titanium Gold P, qui peuvent atteindre un rendement maximal de 96% à 50% de charge.

Pour répondre aux besoins de mesure d'efficacité lors des phases de développement et de test, nous proposons la gamme d'Analyseurs haute précision lmg600, largement utilisée pour évaluer, optimiser et vérifier l'efficacité énergétique des produits d'alimentation. L'accent est mis sur l'évaluation de la puissance d'entrée par rapport à la puissance de sortie dans différentes conditions de charge. Une représentation schématique de la mesure de l'efficacité de l'alimentation du serveur à l'aide de l'analyseur de puissance lmg641 est présentée dans la figure ci - dessous.

Pour répondre aux besoins de différents objets de mesure en termes de précision, de bande passante, de taux d'échantillonnage, de mesure synchrone bande passante étroite et large bande, etc., nous proposons les canaux de mesure haute performance suivants:

☆ lmg600 canal B: pour des mesures universelles, précision ± (0,05% de lecture + 0,02% de la plage de mesure), largeur de bande 500 kHz, fréquence d'échantillonnage 150 KS / s

☆ lmg600 canal s: pour des mesures à large bande de haute précision et une précision CC optimisée, précision ± (0015% de lecture de la lecture + 0,01% de la plage de mesure), bande passante 10 MHz, fréquence d'échantillonnage 1,21 MS / s

☆ les Analyseurs de puissance de la série lmg600 prennent en charge une configuration modulaire de ces canaux pour des mesures monophasées ou polyphasées avec des plages de mesure allant jusqu'à 32 A (rms) et 1 000 V (rms).

Pour les applications à courant élevé, nous proposons la série PCT de capteurs de courant de haute précision prenant en charge la mesure de kiloampères, adaptés à l'évaluation de l'efficacité énergétique des Alimentations haute puissance et des batteries ups de grande capacité.

Assurer la conformité réglementaire des serveurs de données – LMG Test suite

Les gouvernements et les organisations régionales ont fixé des objectifs d'efficacité énergétique au niveau national ou de l'UE, encourageant l'élaboration de normes et de réglementations conformes aux objectifs de développement durable locaux. Les centres de données et les serveurs doivent fonctionner dans des conditions aussi économes en énergie et respectueuses du climat que possible pour garantir la conformité. Par exemple, l’union européenne exige que les serveurs de données installés aient une déclaration de conformité ce conforme à la norme CEM (en / IEC 61000 - 3) et à la norme de mesure de la consommation d’énergie (en 50564).

Pour assurer la conformité à la certification, des tests fiables doivent être effectués. Notre logiciel LMG Test suite pour l'analyseur de puissance lmg600 Companion permet d'effectuer des tests de conformité côté PC pour évaluer les paramètres clés tels que les harmoniques, le facteur de puissance, les fluctuations de tension et la consommation d'énergie en veille, entre autres:

☆ en / IEC 61000 - 3 - 2 / - 12 (limites harmoniques)

☆ en / IEC 61000 - 3 - 3 / - 11 (fluctuations de tension et scintillement)

☆ IEC 62301 / en 50564 (consommation d'énergie en veille)

L'analyseur de puissance lmg600 est conforme aux normes harmoniques (en / IEC 61000 - 4 - 7) et de test de scintillation (en / IEC 61000 - 4 - 15). Dans le même temps, pour les tests de conformité, nous proposons des canaux de mesure de haute précision dédiés:

☆ lmg600 canal C: conçu pour les tests de conformité 50 / 60Hz, précision ± (0,03% de lecture + 0,01% de la plage de mesure), bande passante 10 kHz, fréquence d'échantillonnage 150 KS / s

Optimisation de l'efficacité énergétique du système dans le fonctionnement du serveur: le Benchmark specpower

Pour traiter de grandes quantités de données rapidement et de manière fiable, les serveurs utilisent généralement une structure CPU multicœur. À mesure que la charge de calcul change, l'efficacité de l'alimentation change également, ce qui entraîne des fluctuations de l'efficacité énergétique de l'ensemble du système en fonction du mode de fonctionnement. L'efficacité énergétique est généralement exprimée en termes de performance du système par watt d'énergie consommée, ou performance par watt.

Afin d'optimiser en permanence l'efficacité opérationnelle du système, les gestionnaires de centres de données doivent sélectionner et valider le matériel serveur en fonction des caractéristiques de charge, améliorant ainsi le rapport performance / consommation moyen sur le cycle de travail réel. À cette fin, le Comité specpower de spec (standard Performance Evaluation Corporation) a lancé le Benchmark specpower ssj2008 pour évaluer de manière standardisée la performance énergétique des serveurs sous différentes charges.

Les Analyseurs de puissance de la série lmg600 de Zes Zimmer font partie des appareils pris en charge par la certification spec. Une représentation schématique des mesures représentatives est établie ci - dessous.

Les résultats des Benchmarks du lmg611 peuvent être utilisés comme base d'évaluation des niveaux actuels d'efficacité énergétique pour les rapports aux autorités réglementaires nationales. En Allemagne et dans l’ensemble de l’ue, ce résultat s’applique en particulier à la déclaration obligatoire de consommation d’énergie des centres de données, qui est soumise au registre de l’efficacité énergétique des centres de données. Grâce aux Benchmarks specpower et à nos Analyseurs de puissance de la série lmg600, les opérateurs de centres de données disposent d'un ensemble de solutions de mesure éprouvées qui répondent efficacement à toutes les exigences de conformité réglementaire.

Transformateurs haute efficacité: boostez le pue en réduisant la consommation d'énergie

Les charges des centres de données présentent souvent des caractéristiques non linéaires (serveurs, unités de distribution PDU, convertisseurs de fréquence, etc.) qui posent des défis aux transformateurs connectés au réseau électrique. Si le courant harmonique n'est pas efficacement supprimé, le taux de charge du transformateur augmente et l'efficacité opérationnelle diminue, ce qui affecte l'efficacité énergétique critique du Centre de données, pue (Power usage Effectiveness).

L'augmentation aveugle de la capacité du transformateur n'est pas économiquement viable, mais améliorera les pertes à vide. Par conséquent, des réglementations telles que Doe 2016 (Département de l'énergie des États - Unis) et la directive européenne sur l'écoconception (ecodesign tier 2) imposent l'utilisation de transformateurs à haut rendement (par exemple, avec un noyau en alliage amorphe et une résistance aux harmoniques K - 13). Ces transformateurs peuvent atteindre une efficacité supérieure à 99,5% sur une plage de charge de 50% à 75% et inhibent efficacement les harmoniques.

Une telle faible consommation d'énergie impose des exigences élevées aux équipements de test. L'analyseur lmg671 de Zes Zimmer (avec canaux a ou s) offre la précision de mesure, la bande passante et la capacité d'analyse harmonique requises. En outre, son interface PSI permet de connecter des capteurs de température, de compenser la dérive thermique (pour la mesure des pertes de cuivre) dans les tests de court - circuit du transformateur et de gérer automatiquement le processus de test via un éditeur de script intégré.

Nous fournissons également des capteurs de courant et de tension de haute précision (tels que les capteurs de courant de la série PCT et les diviseurs haute tension HST) qui prennent en charge l'extension de la mesure de puissance de plusieurs centaines de kVA à plusieurs MVA.

conclusion

Dans le contexte actuel de la consommation énergétique croissante des datacenters et des serveurs et des exigences réglementaires de plus en plus strictes, la mesure précise de la puissance est devenue un élément clé de l'amélioration de l'efficacité énergétique et de la conformité des systèmes. En utilisant les Analyseurs de puissance de la série lmg600 de Zes Zimmer et leurs accessoires associés, les fabricants et les développeurs d'alimentations, d'unités de distribution d'énergie et de transformateurs à haut rendement peuvent optimiser les performances et vérifier l'efficacité énergétique sur la base de mesures précises.

Des tests de conformité à des normes telles que 80 plus, Energy Star, Doe 2016, eu ecodesign, aux évaluations d'efficacité énergétique standardisées specpower, notre plate - forme de test fournit aux opérateurs de centres de données des solutions complètes pour optimiser l'efficacité opérationnelle de leurs serveurs et répondre à leurs responsabilités en matière de déclaration de consommation d'énergie.

La combinaison des analyseurs de puissance de la série lmg600 et du logiciel LMG Test suite garantit non seulement le respect de toutes les normes d'efficacité énergétique, mais contribue également au développement durable et économiquement viable du Centre de données.