2023年工信部等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》,为算力基础设施产业发展指明六大发展任务。未来随着各项任务的深入落实,提供重要算力资源的互联网数据中心将成为数字经济时代的基础性战略资源和生产力要素,其稳定有序发展离不开标准的强力支撑。
算力基础设施领域国家标准GB/T 43331-2023《互联网数据中心(IDC)技术和分级要求》已于2023年11月27日正式发布,这一国家标准由中国信息通信研究院数据中心研究团队联合多家企事业单位共同编制,规定了互联网数据中心(IDC)在绿色、可用性、安全性、服务能力、算力算效、低碳六大方面的技术及分级要求,正契合当前国家算力基础设施建设和算力产业高质量发展需求。
该国标规定了对IDC进行分级的要求,主要采用以下几个重要指标:
电能利用效率 (power usage effectiveness,PUE)是全球数据中心通用的一种衡量数据中心能效的综合指标,其计算方式为数据中心全年消耗电量与数据中心IT设备全年消耗电量的比值(无单位)。
PUE=PTotal / PIT
式中PTotal为数据中心全年消耗电量,单位为千瓦时(kW·h);PIT为数据中心IT设备全年消耗电量,单位为千瓦时(kW·h)。在实际测量中,测试人员应统计除建筑办公设施外,IDC中IT设备、制冷设备、供配电系统和其它基础设施的用电量,根据设计或实测形成全年电能利用效率计算文档,采样测量点位置应符合能效强制性国家标准GB 40879-2021中的具体要求。
水资源利用效率(water usage effectiveness,WUE)是衡量数据中心水资源使用效率的指标,其计算方式为数据中心水资源全年消耗量与数据中心IT设备全年消耗电量的比值,单位是升每千瓦时[L/(kW·h)]。
WUE = W/PIT
式中,W为数据中心水资源在统计期内(一般采用全年)的消耗量,单位为升(L);PIT为数据中心IT设备全年消耗电量,单位为千瓦时(kW·h)。在实际测量中,测试小组应统计加湿给水、冷却塔补水、冷冻水补水等环节用水量,计算IDC全年累计水流量,根据设计或实测形成水资源利用效率计算文档。
碳利用效率(carbon usage effectiveness,CUE)是测量和评价数据中心碳利用效率的指标,其计算方式为数据中心温室气体全年排放总量与数据中心IT设备全年消耗电量的比值,单位是吨每千瓦时[tCO2e/(kW·h)],其中tCO2e指二氧化碳排放当量值。
CUE = E总排放量/PIT
式中,E总排放量是指核算各个源头的能源(如电、天然气、柴油等)占比、碳排放因子、排放量,进行CO2当量转换,扣除应用其他方式获得的对应碳抵消量,最终获得的碳排放量。
算效(computational efficiency,CE)是数据中心算力与功率的比值,即“数据中心单位功率所产生的算力”。对于IDC算效等级的评价采用单精度(FP32)能力,单位为:GFLOPS/W。
算力与算效是指从服务器算力、IT设备功率等两个方面进行综合计算。算力与算效等级类别分为通用算力与算效等级(用CP-Normal和CE-Normal表示,简称为CPN和CEN)、智能算力与算效等级(用CP-Turbo和CE-Turbo表示,简称为CPT和CET),评价方法分以下两种情况:
a)若IDC中所有服务器只包含CPU,则评价方法按照通用算力与算效分级进行;
b)若IDC中所有服务器除CPU以外,包含GPU或AI芯片,则评价方法按照智能算力与算效分级进行。
数据中心研究团队将依据该国家标准开展更多算力基础设施认证评估,对IDC的绿色、低碳、算力、可用性、智能化运营、安全等方面进行综合的衡量,欢迎各企业积极参与!
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