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GB/T 32910.2-2017《数据中心 资源利用 第2部分:关键性能指标设置要求》解读

GB/T 32910.2-2017《数据中心 资源利用 第2部分:关键性能指标设置要求》解读

GB/T 32910.2-2017《数据中心 资源利用 第2部分:关键性能指标设置要求》规定了数据中心边界、关键性能指标KPI的设置要求、描述方法和应用方式,并给出电能使用效率、可再生能源利用率等指标示例。本文结合液冷数据中心实际应用,介绍液冷服务器、CDU、液冷机柜等设备在资源利用和能效评价中的测试边界、数据采集、指标计算及测试注意事项。

GB/T 32910.2-2017《数据中心 资源利用 第2部分:关键性能指标设置要求》是数据中心资源利用系列标准的重要组成部分,主要解决数据中心关键性能指标(KPI)如何设置、如何描述以及如何确定评价边界等问题。该标准于2017年7月31日发布,并于2018年2月1日实施,目前为现行推荐性国家标准,由全国信息技术标准化技术委员会归口。与单纯针对某台设备进行性能测试的标准不同,本部分关注的是数据中心整体或特定边界内资源利用情况的指标建立。

对于采用冷板式液冷、浸没式液冷等技术的数据中心,KPI设置需要充分考虑液冷系统与IT设备、供配电设施及其他基础设施之间的关系。GB/T 32910.2-2017强调KPI应明确对应的空间、逻辑和系统边界,并保证计算参数具有明确的测量点、测量周期和测量方法。因此,在开展液冷数据中心能效、能源利用效率或冷却系统性能评价时,不能只关注CDU或液冷服务器自身功耗,而应先明确指标对应的评价范围。

标准介绍

GB/T 32910.2-2017规定了数据中心边界的界定原则,以及关键性能指标的设置要求、描述方法和用途,并给出了部分KPI示例。标准强调,KPI应能够反映数据中心对某类资源的利用状况,并能够适用于数据中心设计、建设、运维和改造等全生命周期阶段,同时覆盖不同负荷状态。

标准中的KPI不仅是一个最终计算数值,还应能够说明其对应的资源类别、资源消耗系统、定义、计算公式、测量参数、测量点、测量方法及使用方式。标准列举的KPI示例包括电能使用效率、可再生能源利用率、制冷负载因子、供电负载因子、数据中心基础设施效率、局部电能使用效率、水资源使用效率、碳使用效率、能源再利用效率、IT设备能源使用效率和IT设备利用率等。对于液冷数据中心,应根据实际测试目的选择适用指标,而不是简单叠加多个KPI形成单一评价结果。

数据中心边界与液冷系统的关系

边界类型主要关注内容液冷数据中心应用
物理边界数据中心建筑、机房空间及相关基础设施确定液冷机房、冷却设施及辅助设备是否纳入评价范围
IT设备边界服务器、存储及其他信息技术设备明确液冷服务器实际计算负载和IT设备能耗
冷却系统边界CDU、泵组、换热设备及相关管路等确定液冷系统能源消耗和冷却性能的统计范围
供配电边界为IT设备和基础设施提供电能的相关系统区分IT负载与冷却、供电等辅助设施的能耗
资源评价边界根据KPI定义确定资源消耗及测量范围用于PUE、局部能效、能源利用等指标的测试与分析

关键性能指标的设置要求

GB/T 32910.2-2017要求KPI具有清晰的边界和可测量性。建立指标时,应能够明确描述计算参数的测量点,并确定评价时间周期;相关参数需要在指定周期内完成测量,且测量周期应与KPI计算保持一致。同时,KPI的计算公式应明确其内涵、外延及适用范围,并说明指标在数据中心内对应的系统。

这一要求对于液冷数据中心尤其重要。例如,对液冷系统进行能源效率分析时,如果只记录CDU输入功率,而没有同步记录IT设备负载、冷却负载及相关运行参数,就难以判断测试结果代表的是设备效率还是整个数据中心的资源利用情况。因此,KPI测试方案应在测试开始前明确边界、测量点和数据关系。

适用产品

该标准面向数据中心资源利用KPI的建立,并非针对单一液冷产品制定。与液冷数据中心相关的具体测试对象包括液冷服务器、AI液冷服务器、液冷机柜、CDU、冷板、液冷泵、液冷阀门、液冷管路以及与冷却系统运行有关的辅助设备。

其中,液冷服务器和AI服务器通常属于IT设备侧,CDU、泵组及相关换热设备则属于冷却基础设施侧。进行KPI评价时,需要根据实际系统结构明确各类设备的归属和能耗统计范围。对于单台设备的功耗、换热能力或流量压力性能,则应结合对应产品技术要求和具体测试标准进行验证。

应用场景

  • 新建液冷数据中心设计阶段的关键性能指标设置与测试点规划。
  • 冷板式液冷数据中心运行阶段的资源利用效率评价。
  • AI液冷服务器高负载运行时的IT能耗与冷却能耗分析。
  • CDU及液冷机柜运行能耗测试和冷却系统效率分析。
  • 传统风冷数据中心改造为液冷架构后的资源利用变化评价。
  • 数据中心节能改造、运行优化及长期能效监测中的KPI数据采集。

检测项目

检测项目主要测试内容关注重点
数据中心边界确认梳理IT设备、冷却系统、供配电及辅助设施的评价范围保证KPI对应的空间、逻辑和系统边界清晰
IT设备能耗测试采集液冷服务器或AI服务器在规定负载下的功耗数据同步记录服务器运行负载及测试周期
液冷系统能耗测试测试CDU、泵组及相关冷却设备运行过程中的能源消耗明确冷却系统统计边界,避免重复计算
关键参数测量采集温度、流量、压力、功率及负载等KPI计算参数明确测量点、采样周期和数据有效范围
能效KPI计算按照适用指标的定义、公式和边界条件进行数据计算保证公式、参数和统计周期相互对应
KPI趋势分析对不同负载或不同运行周期下的指标变化进行分析关注运行状态变化,而非仅比较单个测试时刻

测试流程

  • 项目边界确认:明确数据中心物理范围、IT设备范围、冷却系统及辅助设施。
  • KPI目标确定:根据设计、运行或改造目的选择需要建立和评价的关键性能指标。
  • 参数梳理:确定KPI计算所需的电能、负载、温度、流量、压力等参数。
  • 测量点规划:明确各项数据的采集位置、测量方式和时间周期。
  • 稳定工况测试:按照设定负载和运行条件采集相关设备及系统数据。
  • KPI计算分析:按照对应指标定义和计算方法处理数据,并检查边界条件的一致性。
  • 结果评价:结合测试周期、负载状态和系统变化分析KPI结果,为运行优化或改造提供数据依据。

注意事项

进行KPI测试时,最重要的是保持评价边界的一致性。如果测试前后纳入统计的设备或系统发生变化,应重新确认KPI边界,否则不同阶段的数据可能失去可比性。例如液冷改造后增加CDU、泵组等设备,如果仍沿用原有统计范围,就可能无法真实反映改造后的资源利用情况。

液冷系统测试还需要关注IT负载变化。AI服务器在不同计算负载下的功耗和发热量可能明显不同,冷却系统的泵功率、换热需求及运行状态也会随之变化。因此,应记录服务器负载、液体温度、流量及冷却设备功耗等关键参数,确保KPI计算所使用的数据来自明确且匹配的测试周期。

此外,不同数据中心的建设条件、气候环境、冷却架构、IT负载特征和运行方式存在差异。GB/T 32910.2-2017明确强调KPI的边界条件和适用范围,不能脱离评价对象简单比较单个指标。对于具体液冷设备性能,也不能以数据中心层面的KPI结果直接替代产品级测试。

应用价值

建立合理的KPI体系,可以将数据中心资源利用情况转化为可测量、可跟踪的数据,为设计阶段目标设置、运行阶段监测以及改造后的效果分析提供统一的评价基础。对于液冷数据中心而言,这种方法能够帮助区分IT设备能耗、冷却系统能耗和其他基础设施能耗的变化。

在实际液冷项目中,将KPI与温度、流量、压力、功率和IT负载等底层测试数据结合,可以进一步分析不同运行工况下资源利用效率的变化趋势。相比单纯查看某一台CDU或服务器的功耗,这种系统边界明确的评价方式更适合用于数据中心整体运行优化和液冷改造效果分析。

关于德恺液冷检测

德恺液冷检测围绕液冷服务器、AI液冷服务器、CDU、液冷机柜、冷板、液冷管路、UQD快速接头、液冷泵及阀门等产品开展液冷性能与可靠性测试,可根据项目需求开展功耗、流量、压力、温度、换热、泄漏、耐压及长期运行等测试,为数据中心KPI评价提供基础测试数据。

针对液冷数据中心资源利用和关键性能指标测试,可结合实际系统架构明确IT设备、冷却系统及辅助设施的测试边界,规划相应测量点和数据采集周期,并根据具体评价指标开展数据分析。对于需要验证液冷改造效果或系统运行效率的项目,可进一步结合服务器负载、CDU运行状态和冷却参数进行综合评价。

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