Local Energy Storage: Microsoft stellt dezentrales USV-System vor

Im Rahmen des Open Compute Project hat Microsoft ein neues USV-System vorgestellt, das wesentlich energieeffizienter als bisherige Systeme sein soll.

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Data-Center-Design

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Im Rahmen des OCP Summit hat Microsoft die unterbrechungsfreie Stromversorgung Local Energy Storage (LES) vorgestellt, einen weiteren Beitrag zum Open Compute Project. Bei LES handelt es sich um eine dezentrale Stromversorgung mit integriertem Stromspeicher, die sich im Server-Chassis Open CloudServer (OCS) v2 nutzen lässt. Mit LES will Microsoft zentrale Problem herkömmlicher USV-Systeme (unterbrechungsfreie Stromversorgung) lösen und so eine höhere Verfügbarkeit, eine bessere Energieeffizienz und damit auch einen geringeren PUE-Wert ermöglichen.

Typischerweise befindet sich die unterbrechungsfreie Stromversorgung in einem separaten Raum und wird durch große Bleiakkumulatoren sichergestellt, die im Falle eines Stromausfalls die Übergangszeit bis zum Anspringen der Notstromgeneratoren überbrücken. Bei diesem Design des Rechenzentrumsbaus hat Microsoft drei Probleme identifiziert, die sich mit dem neu vorgestellten Local Energy Storage umgehen lassen.

Erstens beansprucht diese zentrale UPS-Konfiguration viel Platz im Data Center, laut Microsoft bis zu 25 Prozent der Fläche, und muss mit hohen CAPEX-Kosten angeschafft werden. Zweitens geht durch die nötige AC/AC- bzw. AC/DC-Umwandlung Energie verloren, was den PUE-Wert des Rechenzentrums um bis zu 17 Prozent verschlechtern kann. Drittens schließlich bietet eine zentrale Konfiguration der unterbrechungsfreien Stromversorgung einen möglichen Single-Point-of-Failure, da beim Ausfall der USV die Verfügbarkeit der gesamten Infrastruktur gefährdet ist.

Schematische Darstellung eines Data Centers. Das großangelegte, redundante USV-System (engl.: UPS) adressiert Microsofts Local Energy Storage.

Das dezentrale USV-Systeme Microsoft Local Energy Storage

Als Antwort auf diese Probleme sieht Microsofts LES-Entwurf vor, die unterbrechungsfreie Stromversorgung dezentral in den Chassis der einzelnen Server unterzubringen und dabei gleichzeitig auf herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus zu setzen. Da Lithium-Ionen-Akkus durch den regen Gebrauch in verschiedensten elektronischen Geräten inzwischen enorm im Preis gesunken sind, soll diese Art der USV-Konfiguration im Vergleich zum Einsatz großflächiger Bleiakkumulatoren erhebliche Kostenreduzierungen ermöglichen.

Gleichzeitig reduziert der dezentrale Einsatz der Lithium-Ionen-Akkus direkt am Server den Stromverbrauch, da für das Laden und Halten der Akkukapazität bei herkömmlichen großen Bleiakkumulatoren wesentlich mehr Strom verbraucht wird als bei Lithium-Ionen-Akkus. Laut Microsoft lässt sich alleine dadurch der PUE-Wert des Data Centers um bis zu 15 Prozent senken. Da sich Microsofts Local Energy Storage direkt im Server-Chassis einbauen lässt, entfällt zudem die Notwendigkeit, eine große Fläche des Rechenzentrums für das USV-System zu reservieren.

Local Energy Storage

Das Standard-Netzgerät wird mit zusätzlichen Komponenten und einem Lithium-Ionen-Akku zum Local Energy Storage.

Einen weiteren Vorteil sieht Microsoft im Vergleich zu Bleiakkumulatoren im geringeren Support-Aufwand der Lithium-Ionen-Akkus, die sich zudem störungsfrei im laufenden Betrieb austauschen lassen. Die dezentrale Konfiguration eliminiert darüber hinaus den Single-Point-of-Failure. Zu guter Letzt verspricht Microsoft weitgehende Verwaltungsmöglichkeiten über den OCS Chassis Manager, wodurch sich die Energieeffizienz der LES-Konfiguration weiter erhöhen lassen soll.

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