Skip to main content

Microsoft akan 'membuang' UPS di data center



Microsoft Reinvents Datacenter Power Backup with New Open Compute Project Specification

Guest post by Shaun Harris, Principal Hardware Engineer
Microsoft has been designing, building and operating datacenters for over two decades and this experience has led to several key insights into driving efficiency at all levels of the datacenter design. This is why we chose to join the Open Compute Project (OCP) just over a year ago – to share our learnings with the community. Since joining, we have delivered the Open CloudServer (OCS) specification to the project, in addition to numerous other innovations.
 Today at the Open Compute Project (OCP) U.S. Summit, Microsoft continued its innovation with the announcement of the contribution of a novel distributed Uninterrupted Power Supply (UPS) technology, which we call Local Energy Storage (LES). We are excited to make this hardware innovation available to the OCP community so that its benefits can be realized by a broader set of IT customers.
LES offers an integrated power supply and battery combination which is fully compatible with the Open CloudServer (OCS) v2 chassis system. The new LES units are mechanically interchangeable with the previous PSUs (common slot compliant) that were announced at the time of OCS v2 launch at the OCP EU Summit in Paris last year. The IT administrator can now choose which PSU to use for a specific type of deployment, depending on existing datacenter topology and battery backup requirements.
Let’s take a deeper look at the challenges behind traditional UPS designs, the key technological innovation behind LES, and the advantages of deploying LES as a distributed power backup solution.
Challenges with traditional facility UPS power backup solutions
In a traditional datacenter environment, the UPS system is housed in large separate rooms and typically consists of a large array of flooded lead-acid batteries stringed together to provide the interim backup power for the IT load in case of utility power outages (until the generators are turned on). The graphic shows this type of traditional design with the dual redundant facility UPS. This type of traditional UPS design leads to several inefficiencies for the datacenter deployment:
  • The UPS and battery equipment room footprint accounts for 150,000 ft2 or approximately 25 percent of the total facility footprint (for a typical 25MW datacenter). Assuming a rate of $220/ft2, the UPS room construction and buildout accounts for $31 million in datacenter capex spend.
  • The power stages upstream of the IT load are comprised of AC/AC or AC/DC conversions before the delivering input voltage to the server. This type of double conversion UPS design leads to inefficiency in the power backup system which negatively impacts the Datacenter PUE by up to 17 percent. This is comprised of 8 percent set aside for battery recharge, 1 percent internal systems management and 9 percent for losses in double conversion.
  • Traditional UPS facility systems have a large failure domain that impacts availability for the entire IT load that is supported by the power backup solution. In case of UPS failures, this can lead to unexpected service outages that impact hardware availability and customer SLAs. To mitigate against this risk, datacenter designers add reserve UPS systems, coordinated power switchover systems, and safety margin to the UPS and battery systems. This creates a complicated solution for ensuring high availability power backup, which increases both the solution level capex and opex costs.
Leveraging our learnings building and managing datacenters, for the mechanical/cooling architecture, we moved to an Adiabatic based design which provided significant cost savings for the datacenter build and simplified the operational aspects. The graphic below shows the modified datacenter with the Adiabatic system, but still having the dual-redundant UPS design.
As we continued to evolve our datacenter designs for improved efficiency, we started to take a look at the power system distribution, so that we could address the various challenges highlighted above with the traditional UPS topology. The result of this research was a radical simplification to how the power solution could be designed. The key insight we had was that by completely eliminating the facility UPS and moving that capability directly into the IT load, we could not only achieve cost reductions and operational simplicity, but could open up a whole new area of architectural innovation by tighter integration of the battery system with the IT management and controls system. These observations led to the design innovations for LES, as outlined in the next section.

Key technology innovation in LES
Every server using a modern switch mode power supply unit (PSU) comes with active power factor correction, capacitive bulk storage, and an isolated DC/DC output stage. The DC/DC output stage pulls its energy from the bulk storage and maintains the proper output voltage tolerances across the blade load profile.  The LES topology reuses the PSU design and control loops (ensuring maximum leverage of already proven designs) adding only components such as batteries, battery management controller, low current isolated charger and a low current 380VDC isolated output.
The hand tool and electric vehicle industry has created a market for low cost, high performance, high quality Li-Ion cells. These same cells are used in the LES battery pack, to ensure that the LES solution can leverage industry volume economics and supply chain.
The LES design innovation takes commodity energy storage devices (batteries) and an industry proven PSU power train, fusing these together in a single package to maximize energy delivery efficiency and minimize cost overheads. LES integrates the battery in the 380VDC bulk capacitance section of the PSU.
Advantages of LES for Datacenter deployments
The simplicity of the LES design coupled with its cost structure and service model provides significant benefits for datacenter deployments.
  • Up to 5x cost reduction over traditional facility UPS, achieved by extreme simplification of the datacenter power delivery solution and moving the energy storage function to a high volume commodity supply chain.
  • Moving the energy storage local to the server eliminates up to 9 percent of the losses associated conventional UPS systems. The LES topology and lithium-ion batteries requires only 2 percent charge overhead versus conventional UPS systems (which require up to 8 percent charge overhead and 1 percent operating overhead). The net result is up to 15 percent improvement in Datacenter PUE
  • Given no requirement for a UPS or battery room, the facility footprint can be reduced by 25 percent for Datacenter build capex savings
  • Significantly improved serviceability model when compared to flooded lead-acid batteries in traditional UPS solution. LES units are hot swappable and safe upon removal, without any dangers associated with exposure to high voltage or chemicals. Distributing the battery in small power blocks delivers a ‘fail small’ system minimizing potential failure impact zones.
  • By locally integrating the energy storage devices we have enabled low latency detection and controls not possible in a conventional centralized UPS systems. The LES unit when tightly coupled with the IT management system (OCS chassis manager) can enable new architectural scenarios for utilization efficiency – such as peak shaving, trough charge, processor state control from the row distribution to server. We will release more details on these opportunities in the near future.
We are excited to share the innovative LES design with the OCP community, and will be making available all design collateral for LES as part extending the Open CloudServer (OCS) specification. If you’re at the summit, please stop by our booth (B2) to learn more about OCS and LES.
Shaun Harris
Director of Engineering, Cloud Server Infrastructure, Microsoft

Comments

  1. BlueHost is ultimately one of the best web-hosting provider with plans for all of your hosting requirements.

    ReplyDelete

Post a Comment

Popular posts from this blog

Alat - Alat Fiber Optic dan Fungsinya

1. Fusion Splicer Fusion splicer atau sering dikenal sebagai alat untuk menyambungkan serat optik ini merupakan salah satu alat yang digunakan untuk menyambungkan sebuah core serat optik, dimana serat tersebut terbuat / berbasis kaca, dan mengimplementasikan suatu daya listrik yang telah dirubah menjadi sebuah media sinar berbentuk laser. Sinar laser tersebut berfungsi untuk memanasi kaca yang terputus pada core sehingga bisa tersambung kembali dengan baik. Perlu kalian ketahui, bahwa fusion splicer ini haruslah memiliki tingkat keakuratan yang cukup tinggi, hal ini ditujukan untuk menghasilkan hasil penyambungan yang sempurna, karena pada saat penyambungan tersebut akan terjadi proses pengelasan media kaca serta peleburan kaca yang akan menghasilkan suatu media, dimana media tersebut akan tersambung dengan utuh tanpa adanya celah-celah, hal ini dikarenakan media tersebut memiliki senyawa yang sama. 2. Stripper Atau Miller Sama seperti kabel - kabel yang lain, salah satunya seperti kab

Cara Menghitung Ampere Motor 3 dan 1 Phase dengan Rumus Daya

Sering kali, anda menjumpai motor listrik untuk menggerakan mesin pada pabrik - pabrik sekarang dan kebanyakan 85% didalam pabrik menggunakan motor listrik untuk menggerakan mesinnya. motor listrik ada 2 jenis Phase yang pertama adalah 3 phase yang di mana ada tegangan R S T sedangkan yang ke dua adalah 1 Phase dimana motor listrik hanya diberi tegangan phase dan Netral aja, contohnya seperti pumpa air dirumah.     Dari motor - motor tersebut maka anda sangat perlu untuk menghitung amperenya dimana anda membeli motor 1 phase tapi kapasitas rumah anda hanya 450 Watt saja maka anda harus menghitung motor airnya harus di bawah dari 450 Watt. Plate Motor 1 Phase  Diatas adalah name plate motor 1 phase dimana   sudah di ketahui KW dan Amperenya jika hanya di   ketahui KWnya saja bagaimana seperti berikut   menghitungya:  Diket : P : 8 KW = 8 x 1000 = 8000 Watt V : 220V Ditanya : Berapa Nilai Amperenya? Rumus daya  Motor 1 Phase: P = V x I I  = P/V Keterangan : P  : Daya ( Watt ) I   : Arus

Cara Menghitung Satuan Volt, Ampere, dan Watt

Sangat penting untuk mengetahui satuan dalam bidang yang ingin anda pahami, dalam bidang listrik untuk mengetahui satuan seperti volt, ampere, dan watt. Ketika anda tidak mengetahui satuan dari bidang listrik ini sama saja dengan tidak tahu dalam teori dasar dan anda sekarang bisa memperlajari dengan jelas dalam artikel saya berikan ini. Saya akan memberikan langkah demi langkah agar mudah untuk dipahami. Pengertian Volt (Voltage) Volt (Voltage) adalah standart satuan listrik yang menunjukan atau menerangkan sebuah nilai tegangan dalam listrik. Volt atau bisa disebut tegangan hanya bisa diukur dengan alat yang bernama voltmeter atau multitester, volt mempunyai bermacam-macam nilai tegangan dan juga tipe atau karekter yang berbeda. Volt Mempunyai 2 tipe atau karakter Volt atau tegangan listrik ini mempunyai jenis 2 tipe yaitu tegangan AC atau bisa disebut tegangan bolak-balik. kemudian tegangan DC (Direct Current) atau bisa disebut dengan tegangan searah. Untuk mengatahui apa itu tegan

Pengertian Konektor RJ45 dan Fungsinya Lengkap

 RJ45 adalah konektor kabel ethernet yang kebanyakan memiliki fungsi sebagai konektor pada topologi jaringan komputer LAN (Local Area Network) dan topologi jaringan lainnya. RJ itu sendiri adalah singkatan dari Registered Jack yang merupakan standard peralatan pada jaringan yang mengatur tentang pemasangan kepala konektor dan urutan kabel, yang digunakan untuk menghubungkan 2 atau lebih peralatan telekomunikasi (Telephone Jack) ataupun peralatan jaringan (Computer Networking). Juga merupakan suatu interface fisik dari jaringan kerja (network) , untuk kegunaan telekomunikasi dan komunikasi data. Konektor RJ45 memiliki fungsi untuk memudahkan penggantian pesawat telpon atau memudahkan untuk di pindah-pindah serta mudah untuk di cabut tanpa khawatir tersengat aliran listrik dan menghubungkan konektor LAN melalui sebuah pusat network. Konektor RJ45 memiliki 8 buah pin. Pin pertama terdapat di paling kiri apabila pin RJ45 menghadap ke anda, di ikuti pin nomor 2, 3, 4 dan seterusnya. Cara pe

Mengenal Pengertian PoE dan Fungsi PoE ( Power Over Ethernet )

Mengenal Pengertian PoE dan Fungsi PoE (Power Over Ethernet) PoE merupakan Singkatan dari Power Over Ethernet. POE sendiri bisa diartikan sebagai penyaluran tenaga listrik menggunakan kabel jaringan atau kabel Ethernet. Dimana listrik selanjutnya dialirkan memanfaatkan kabel twisted pair, baik UTP atau STP sebagai media transmisi daya. POE ini sangat bermanfaat. Terutama saat melakukan instalasi perangkat wireless di luar ruangan ataupun di dalam ruangan yang besar. Dimana dengan menggunakan POE, Anda tidak harus melakukan penarikan kabel power yang tentu cukup merepotkan dan memakan biaya. POE dengan standar IEEE 802.3af menjadi POE yang umum dgunakan. POE dengan standar ini memiliki maksimum power per port sebesar 15,4 W. Tetapi kini ada pula POE dengan standar baru berupa IEEE 802.3at yang memiliki maksimum power per port lebih besar, yakni mencapai 34,2 W. POE standar baru ini dihadirkan seperlu mendukung perangkat-perangkat baru. Dimana dewasa ini sebagian besar perangkat wireless

MENGENAL PANEL LISTRIK , JENIS DAN SPESIFIKASINYA

Pengertian Panel Listrik Panel listrik adalah suatu benda berbentuk kubus dengan berbagai ukuran ataupun bervariasi dengan sebelah sisi dibuat lubang selebar hampir sama dengan belakangnya, dan nantinya di baut penutup seperti daun pintu agar bisa dibuka dan ditutup, dan didalam panel tersebut terdapat papan yang dikaitkan dengan sisi belakang pintu di pakai baut yang nantinya papan tersebut dapat dilepas dan dipasang kembali. Pada umumnya panel listrik adalah terbuat dari plat besi dengan ketebalan 0,5 – 1 mm. Biasanya disesuaikan dengan ukuran atau besarnya panel, dan nantinya papan tersebut yang akan digunakan tempat pemasangan komponen-komponen listrik. Fungsi Panel Listrik Fungsi dari panel listrik adalah untuk menempatkan komponen listrik sebagai pendukung dari mesin-mesin listrik agar bisa beroperasi  sesuai dengan prinsip kerja dari mesin listrik itu sendiri. Untuk mengamankan komponen listrik supaya terlindungi dari pengaruh di sekelilingnya. Untuk menata komponen atau rangkai

Pengertian Dan Fungsi Optical Distribution Point Atau ODP

  Memahami ODP Jaringan Akses Fiber Optik. Dikala ini telkom sudah gencar melaksanakan realisasi jaringan indihome fiber, yang mana teknologi yang digunakan oleh produk indihome merupakan teknologi jaringan GPON dengan mengadopsi media penghantar informasi suatu serat optik ataupun yang lebih diketahui dengan nama Fiber Optic( FO). Hanya menegaskan kembali, kalau saat sebelum bergeser ke indihome, telkom mempunyai produk layanan internet yang diucap Speedy dengan memakai teknologi jaringan ADSL serta masih menggunakan media suatu suatu kawat tembaga bagaikan media penghantar informasi dan mempunyai kecapatan optimal sampai 5 Mbps. Serta buat dikala ini pihak telkom sudah melaksanakan revolusi digital dengan mengusung produk yang bernama Indihome yang mencampurkan layanan Internet, IPTV, serta Telepon Rumah ataupun yang sering di dengar dengan layanan Triple Play Fiber Optic. Share postingan kali ini hendak mangulas sebagian fitur jaringan yang digunakan buat menunjang layanan fiber opt

Fungsi dan Cara Setting MCCB ( Moulded Case Circuit Breaker )

Mengulas lebih dalam tentang MCCB - dunia listrik sangat banyak sekali peralatan listrik sebagai pengaman untuk keselamatan dari bahaya listrik maupun untuk mengamankan sebuah motor dan peralatan listrik lainya dari bahaya short circuit. Apa itu MCCB ? MCCB adalah singkatan dari Moulded Case Circuit Breaker, sebagai pengaman terjadinya hubung singkat short circuit dan beban lebih overload agar tidak terjadinya kerusakan pada motor listrik maupun kebakaran yang disebabkan oleh short circuit yang selalu menimbulkan bunga api. MCCB biasanya digunakan oleh industri karena MCCB hanya untuk pengaman listrik 3 phase, dan motor listrik industri juga menggunakan listrik 3 phase, jadi jika anda ingin bertemu apa itu namanya mccb dan dan digunakan untuk apa mampir deh pabrik terdekat dan minta tolong untuk dilihatkan apa itu mccb. Pole MCCB Mccb memiliki macam – macam pole: 1 Pole, 2 Pole, 3 Pole, 4 Pole Mccb memiliki macam – macam kA: 36kA, 50kA, 85kA, 100kA Karakter MCCB - Hanya menggunakan 3 p

Prinsip Kerja Cooling Tower

Prinsip Kerja Cooling Tower Cooling Tower  atau menara pendingin sering atau banyak kita jumpai di Pabrik-pabrik, mall atau sejenisnya. Cooling Tower Salah satu komponen utama pada AC sentral selain chiller, AHU, dan ducting adalah cooling tower atau menara pendingin.Apakah fungsi cooling tower, cara kerja, dan jenis-jenisnya? Di uraian singkat berikut dijelaskan mengenai cooling tower. Fungsi Cooling Tower  adalah sebagai alat untuk mendinginkan air panas dari kondensor dengan cara dikontakkan langsung dengan udara secara konveksi paksa menggunakan fan/kipas. Berikut gambar Cooling tower dengan sistem kerjanya: Proses pendinginan air dengan cooling tower Jenis-jenis Cooling Tower 1. Menara Pendingin Forced Draft Prinsip kerjanya adalah udara dihembuskan ke menara oleh sebuah fan yang terletak pada saluran udara masuk sehingga terjadi kontak langsung dengan air yang jatuh, berikut gambarnya: Cooling Tower Forced Draft 2. Cooling tower induced draft dengan aliran berlaw

Standar Suhu Diruang Server

Standar Suhu Diruang Server Pengetahuan Umum Standar suhu diruang server , server merupakan sebuah sistem komputer yang menyediakan jenis layanan tertentu dalam sebuah jaringan komputer. Server didukung dengan prosesor yang bersifat scalable dan RAM yang besar,dan juga dilengkapi dengan sistem operasi khusus, yang disebut sebagai sistem operasi jaringan. Server juga menjalankan perangkat lunak administratif yang mengontrol akses terhadap jaringan dan sumber daya yang terdapat di dalamnya contoh seperti halnya berkas atau pencetak, dan memberikan akses kepada stasiun kerja anggota jaringan. Kehandalan  server  tidak hanya terletak pada kecanggihan teknologi server yang digunakan namun juga dipengaruhi oleh faktor external server itu sendiri, yakni faktor suhu didalam ruangan serta kelembaban ruangan di dalam ruangan server. lebih jauh lagi bila keperluan server terus bertambah sementara luas ruangannya yang juga terbatas. Standar Suhu Diruang Server Beberapa hal yang perlu