PUE是已經發布的最常見的數據中心性能指數。在中國，PUE不僅是數據中心研究人員、設計人員、設備制造商、建築商和運營商最熟悉的數據中心能效指標，也是政府評估數據中心工程性能的主要指標。
除了PUE，自2007年以來還發布了壹些業績指標。雖然它們的普及程度遠不及PUE，但在評估數據中心性能方面也有壹定的參考價值，值得關註和研究。PUE在世界上壹直是壹個有爭議的指標。2015年，ASHRAE公開宣布今後ASHRAE標準不再使用PUE，2016年下半年，ASHRAE 90.4標準頒布，提出了新的能效。綠色電網組織(TGG)也引入了新的能源績效指標。關於PUE和數據中心性能指標的討論壹直是國際數據中心界的熱門話題。
鑒於性能指標對於數據中心的重要性，國內與國際在這方面的差距，以及采用PUE指標過程中存在的問題，有必要對數據中心尤其是PUE的各項性能指標進行深入的研究和探討。
1.績效指標
ISO給出的關鍵性能指標的定義是:表示資源利用效率的數值或給定系統的效率。從2007年開始，數據中心的性能指標受到世界各國的高度重視，數十項性能指標相繼出臺。2015之後，數據中心的性能指標發生了很大的變化，壹系列新的性能指標相繼出臺，再次引發了國際數據中心界對數據中心性能指標尤其是能效的關註，並展開了廣泛的討論。
2.皮尤
2.1PUE及衍生效率的定義和計算方法
2.1.1電能使用效率PUE
TGG和ASHRAE對PUE給出了相同的定義:數據中心Et總能耗與IT設備能耗之比。
GB/T32910.3—2016中給出的EEUE的定義是數據中心總功耗與信息設備功耗之比。其定義與PUE相同，不同的是國際通用的PUE(power usage efficiency)改為EEUE(電能使用效率)。國內IT領域和暖通領域的多位專業人士對這壹變化提出了不同的看法。根據馬龍等人的說法。s最初對PUE的定義，Et應該是用電表測量的設備總功率，其中Et是數據中心內設備的總功耗，與GB/T32910.3—2016相同。我曾咨詢ASHRAE有關當局，他們認為如果用“電能”取代“電力”，用“電能消耗”會更準確。顯然，這種變化不利於國際交流。雖然這只是英文縮寫的變化，但由於涉及到專業術語，值得商榷。
ISO給出的PUE定義略有不同:計算、測量和評估數據中心總能耗與同期IT設備能耗的比值。
2.1.2部分電能使用效率pPUE
TGG和ASHRAE對pPUE給出了相同的定義:壹定區間內數據中心總能耗與IT設備能耗的比值。
區域或邊界可以是實體，如容器、房間、模塊或建築物，也可以是邏輯邊界，如設備，或者是對數據中心有意義的邊界。
ISO給出的pPUE定義不同:數據中心總能耗與壹個子系統中IT設備總能耗的比值。這裏的“子系統”是指數據中心中某壹部分耗能的基礎設施組件，需要統計其能效。目前，數據中心中典型的子系統是配電系統、網絡設備和冷卻系統。
2.1.3設計用電效率dPUE
ASHRAE將PUE指數從其標準中移除的壹個主要原因是，ASHRAE認為PUE不適合在數據中心的設計階段使用。為此，ISO給出了設計功率利用效率dPUE，它被定義為由數據中心的設計目標所確定的預期PUE。
數據中心的能效可以在設計階段根據以下條件進行預測:1)用戶增長和期望；2)增加或減少能源消耗的時間表。DPUE是指設計師基於最佳運行模式定義的能耗目標，應考慮到數據中心地理位置不同導致的氣象參數(室外幹球溫度和濕度)的變化。
2.1.4周期電能利用效率iPUE
ISO給出的周期能源利用效率iPUE的定義是:在特定時間測得的PUE，不是年度值。
2.1.5電能效率EEUE-R實測值
GB/T32910.3—2016中給出的EEUE-R的定義是:從數據中心各組成部分的能耗實測值直接獲得的數據中心的能效。使用EEUE-R時，應采用EEUE-Ra方法，其中A用於表示EEUE-R的覆蓋時間段，可以是年、月、周。
2.1.6電能效率修正值EEUE-X
GB/T32910.3—2016中給出的EEUE-X的定義是:考慮到采用的制冷技術、負荷利用率、數據中心水平、區域氣候環境等因素造成的差異，用於調整電能利用率實測值以補償系統差異的值。
2.1.7不同能源的PUE計算方法
數據中心通常使用的能源是電力。當使用其他能源時，應使用能量轉換系數來修正PUE計算。不同能源的轉換系數修正是壹種評估數據中心壹次能源消耗或燃料消耗的方法，其目的是確保數據中心購買的不同形式的能源(如電力、天然氣和冷水)能夠得到公平的比較。例如，如果壹個數據中心購買當地公共事業公司提供的冷水，而另壹個數據中心使用電力生產的冷水，則需要壹個系數來比較同壹單位使用的能源。這個系數叫做能量轉換系數，是用來反映數據中心總油耗的系數。當數據中心使用除主電源之外的壹些其他能源時，有必要修改該能源。
2.1.8PUE與EEUE計算方法的比較
從定義上看，PUE和EEUE的計算方法非常簡單，完全相同。但在考慮計算條件不同時，需要對電能使用效率進行修正，兩種效率的計算方法不同。
1)PUE考慮了不同能源的影響，給出了修正值和計算方法；GB/T32910.3—2016不包括可再生能源利用率。按照計劃，這部分將在GB/T32910.4“可再生能源利用率”中進行說明。
2)PUE有幾個派生的能效指標可供參考，其中ISO提出的dPUE彌補了傳統PUE的不足；EEUE的索引EEUE-Ra類似於iPUE。
3)EEUE分類(見表1)不同於PUE分類(見表2)。
4)EEUE還考慮了安全水平、氣候環境、空調制冷形式、IT設備負荷利用率的影響。ASHRAE最初給出了19氣候帶的PUE最大值。因為PUE已經從ASHRAE標準中刪除，目前的PUE沒有考慮氣候的影響。在計算dPUE時，ISO要求考慮氣候的影響，但沒有說明如何考慮。PUE也不考慮空調制冷形式和負荷利用率的影響，其中IT設備的負荷率影響較大，應予以考慮。
2.2.PUE和EEUE的測量位置和方法
2.2.1PUE測量位置和方法
根據IT設備的位置，PUE分為三類，分別是PUE1初級(提供能源性能數據基礎評估)、PUE2中級(提供能源性能數據中級評估)和PUE3高級(提供能源性能數據高級評估)。
PUE1初級:測量UPS設備輸出端的IT負載，可通過UPS前面板、UPS輸出電能表和公共UPS輸出母線的單個電能表讀取(針對多個UPS模塊)。進入數據中心的總能量是在電力和制冷設備的電網入口處測量的，電力和制冷設備在數據中心中供電、散熱和調節溫度。基礎監測要求每月至少采集壹次電能數據，在測量過程中通常需要壹些人工參與。
PUE2中間級:通常由配電裝置前面板或數據中心配電裝置變壓器二次側的電能表讀取，也可單獨進行支路計量。總能量從數據中心的電網入口開始測量，能耗按照介質標準的檢測要求進行測量，要求每天至少采集壹次電能數據。與初級階段相比，人工參與較少，數據采集以電子形式為主，可以實時記錄數據，預測未來趨勢。
PUE3 Advanced:通過監控機架配電單元(即機架電源插座)或帶電度表的it設備，測量數據中心各IT設備的負荷(非IT負荷應扣除)。在數據中心供電的電網入口處測量總能量，並按照高標準檢測要求測量能耗。要求每15分鐘至少采集壹次電能數據。在收集和記錄數據時，不應有人工參與，數據應通過自動化系統實時收集，該系統支持數據的大量存儲和趨勢分析。挑戰在於以簡單的方式收集數據，滿足各種要求，最終獲得數據中心的各種能源數據。
對於初級和中級測量過程，建議在壹天的同壹時間進行測量，數據中心的負載應盡可能與上次測量壹致。進行每周比較時，測量時間應保持不變(例如，每周三)。
2.2.2EEUE的測量位置和方法
1)Et測量位置在變壓器低壓側，即A點；
PDU無隔離變壓器時，EIT測量位置在UPS輸出端，即B點；
3)當PDU配有隔離變壓器時，EIT測量位置在PDU的輸出端，即C點；
4)大型數據中心應分別測量主要系統的功耗，即E1、E2和E3；
5)柴油發電機饋電回路的電能應計入Et，即點a 1；
6)使用機櫃風扇輔助散熱時，EIT測量位置應為IT負載的供電回路，即D點；
7)當EIT的測量位置為UPS輸出端的供電回路，且UPS負荷還包括UPS供電的制冷和泵時，制冷和泵的能耗應從EIT中扣除，即扣除B1和B2點測得的電量。
2.2.3PUE和EEUE測量位置和測量方法的差異
1)PUE的Et測量位置在電網輸入和變電站前。但GB/T32910.3—2016規定EEUE的Et測量位置在變壓器低壓側。數據中心建設有兩種模式:①數據中心建築單獨設置，變電站自用，大型和超大型數據中心壹般采用這種模式；(2)數據中心在建築、變電站* * *，壹般為小型或中型數據中心。由於供電局的收費包含了變壓器的損耗，為了準確計算EEUE，對於前壹種模式，Et的測量位置應該在變壓器的高壓側。
2)根據2.2.2節第6條，計算EIT時應減去機櫃風機的能耗。需要指出的是，機櫃風扇不是輔助冷卻裝置，而是空調設備的冷氣。冷卻裝置是空調熱交換器，機櫃風扇只起到輔助輸送冷空氣的作用。因此，機櫃風扇不應作為輔助冷卻設備來計算其能耗。GB/T32910.3中征求意見時提出，機櫃風機能耗難以測量，因此在實際工程中，EIT在計算PUE時不會減去機櫃風機能耗。在美國，計算PUE時，機櫃風扇的能耗包含在EIT中。
3)3)PUE的測點明顯多於GB/T32910.3—2016中規定的EEUE的測點。
2.3.PUE的問題
1)近兩年來，國內外澄清了過去宣傳的PUE水平。中國PUE的真實水平也缺乏權威的調查結果。GB/T32910.3—2016根據我國實際情況，壹級節能數據中心的EEUE放寬至1.0 ~ 1.6，其上限已超過國家相關部委關於綠色數據中心PUE應低於1.5的要求，而二級節能數據中心的EEUE規定如下
2)數據中心總能耗Et的測量位置直接影響PUE的大小，因此應根據數據中心大樓市電變壓器所承擔的負荷構成來確定測量位置。
3)應考慮不同負荷率的影響。當負載率低於30%時，UPS的效率會急劇下降，PUE值也會相應增大。對於租賃的數據中心，用戶很難壹步到位進入，所以在數據中心開始運營後的初期，負載率會很低。用設計的PUE，也就是滿負荷的PUE來評價或驗收數據中心是不合理的。
4)數據中心的低PUE並不意味著其碳排放量也低。與壹些使用可再生能源(太陽能發電、風力發電等)的數據中心相比。)和燃氣冷熱電聯供系統作為能源，完全使用市電的數據中心顯然碳排放指標更高。數據中心的碳排放問題在世界範圍內引起了廣泛關註，碳效率指標已成為數據中心的重要關鍵績效指標，在中國需要加強。
5)GB/T32910.3—2016規定計算EIT時應減去機櫃風機能耗。對於機櫃風扇的能耗是否應該屬於IT設備的能耗，目前國內外有不同的觀點，其中主流觀點認為服務器風扇的能耗應該屬於IT設備的能耗，原因有二:壹是服務器風扇是用戶提供的IT設備的組成部分，自然屬於IT設備；第二，由於服務器使用的風扇基本都是無刷DC電機(所謂的EC電機)，風扇的風量和功率是隨著負載變化的，所以很難測量風扇的能耗。因為數據中心風扇的設置對PUE的大小影響很大，所以需要仔細分析。從實用和節能的角度考慮，建議取消服務器中的風扇，代之以空調風扇。由於大風機的效率明顯高於小風機，並且可以減少初期投資，所以這種替代方法被認為是壹個好主意，但卻是壹個值得深入研究的課題。
6)國內相關標準有待進壹步完善。GB/T32910.3—2016《數據中心資源利用第3部分:能效的要求和測量方法》的發布，極大地彌補了國內標準在數據中心能效方面的不足。同時，GB/T32910.3—2016標準頒布後，也引起了國內學術界和工程界的熱議。作為推薦性國家標準，如何與強制性行業標準YD 5193—2014《互聯網數據中心工程設計規範》協調？標準更新或升級時，國外相關標準，包括內容相似的國際標準ISOIEC 30134-2-2016，有哪些內容值得學習和參考？在標準升級為強制性國家標準之前，相關機構能否就標準的內容組織廣泛的學術討論？都是值得思考的重要課題。當ASHRAE發布ASHRAE90.4標準時，它解釋了數據中心標準是基於可持續發展的。隨著科學技術的快速發展，標準也需要不斷更新和創新。
有很多關於PUE的討論。事實上，作為大數據中心的投資者和運營者，他們更關心的是數據中心的運營成本，尤其是電費和水費。目前，數據中心的關鍵性能指標中還缺少壹個經濟指標，使得數據中心尤其是大型數據中心和超大型數據中心的經濟性無法得到體現。
2.4.PUE的比較
不應該直接比較不同數據中心的PUE值，但是條件相似的數據中心可以從其他數據中心提供的測量方法、測試結果和數據特征的差異中受益。為了使PUE的比較結果更加公平，應綜合考慮數據中心設備的使用時間、地理位置、恢復能力、服務器可用性和基礎設施規模。
3.其他績效指標
3.1.ASHRAE90.4
ASHRAE90.4-2016提出了兩個新的能效指標，即暖通空調負荷系數MLC和供電損耗系數ELC。然而，這兩個指標被國際信息技術界接受還需要壹段時間。
3.1.1暖通空調負荷系數MLC
ASHRAE將MLC定義為HVAC設備(包括制冷、空調、風扇、水泵和所有與冷卻相關的設備)的年總功耗與IT設備的年功耗之比。
3.1.2電源損耗系數ELC
ASHRAE將ELC定義為所有供電設備(包括UPS、變壓器、配電裝置、布線系統等)的總損耗。).
3.2.TGG白皮書第68號
2016年，TGG在68號白皮書中提出了三個新的能效指標，分別是PUE比(PUEr)、IT設備熱壹致性(ITTC)和IT設備熱容錯性(ITTR)，統稱為性能指標(PI)。與PUE相比，這些指標不僅難以理解，而且很難計算。能否被IT界接受，還有待時間的檢驗。
3.2.1PUE比率
TGG將PUE定義為預期的PUE(根據TGG的PUE等級選擇)與實際測量的PUE之比。
3.2.2IT設備的IT熱壹致性ITTC
TGG將ITTC定義為在ASHRAE推薦的環境參數內運行的IT設備的比例。
服務器的進風溫度壹般按照ASHRAE規定的18 ~ 27℃來設計，但企業也可以根據自己的進風溫度來設計，在這個溫度下服務器可以安全運行。IT設備的熱壹致性表示有多少IT負載符合ASHRAE規定的服務器入口空氣溫度，以及它占總IT負載的百分比。例如，在壹個IT設備總負荷為500kW、IT負荷為450kW且滿足ASHRAE規定的服務器入口空氣溫度的數據中心中，數據中心中IT設備的熱壹致性為95%。
雖然TGG解釋說IT設備的熱壹致性只涉及正常運行條件下可接受的IT溫度，但這仍然是壹個很難計算的能效，因為需要知道:1)服務器的進風溫度範圍，包括ASHRAE和企業自己規定的進風溫度範圍；2)測點位置，需要采集整個數據中心服務器內所有點的入口空氣溫度，這些數據是人工采集的，或者是使用數據中心基礎設施管理(DCIM)軟件統計的。
3.2.3IT設備的IT熱容錯ITTR
TGG對ITTR的定義是:當冗余制冷設備停機，或出現故障，或處於正常維護時，ASHRAE允許或建議的32℃送風溫度下，向多少IT設備送風。
根據TGG的解釋，ITTR僅指冷卻故障和正常維護運行條件下可接受的IT溫度，但ITTR也是壹個難以確定的參數。ITTR的目的是確保IT設備處於允許的入口溫度參數(
3.3.平均數據中心效率系數
CADE，數據中心的平均效率，是麥肯錫公司提出的壹種能效，後來被正常運行時間協會(UI)采用。
CADE提出的時候，認為它是比其他數據中心更好的能效指標。該指標已被UI采用，因此仍被大量權威著作和文檔認為是數據中心性能指標之壹。但筆者發現，這個性能指標的定義並不嚴謹，容易被誤解。也很難測量和計算。該指標的提出者並沒有說明如何衡量IT資產的效率，而是建議ITAE的默認值為5%，因此該指標至今沒有得到推廣應用。
3.4.IT能源使用效率ITUE和總能源使用效率TUE
2013由於PUE的不完善，美國多個國家實驗室提出了兩個新能效——總能效TUE和IT能效ITU。
提出ITUE和TUE的目的是為了解決由於計算機技術的發展，數據中心的計算機配件(包括CPU、內存、存儲和網絡系統，不包括IT設備中的電源、變壓器和機櫃風扇)能耗下降時，PUE增加的矛盾。然而，這兩個性能指標並沒有得到廣泛應用。
3.5.單位能源數據中心效率DPPE
DPPE是由日本綠色IT促進協會(GIPC)、美國能源部、環境保護協會、綠色電網、歐盟、歐盟和英國計算機協會提出的數據中心性能指數。GIPC試圖將這壹業績指數提升至國際標準指數。
3.6.WUE水利用效率
TGG提出的用水效率WUE的定義是:數據中心總用水量與IT設備年耗電量的比值。
數據中心用水包括:冷卻塔供水、加濕用水和機房日常用水。根據ASHRAE的調查結果，數據中心基本不需要加濕，所以數據中心用水主要是冷卻塔補水。當以河水或海水作為自然冷卻冷源時，由於只取冷不耗水，可以忽略不計。
由於民用建築中央空調系統的總冷卻水量並不大，所以在判斷中央空調系統性能時，並沒有用水效率等指標。然而，由於常年制冷，數據中心的年用水量居高不下，引起了國內外的高度關註，尤其是水資源貧乏的國家和地區。如何降低數據中心的水消耗，WUE指數是壹個值得深入研究的課題。
3.7.碳利用效率提示
TGG提出的碳效率線索的定義是:數據中心碳排放總量與IT設備年耗電量的比值。
CUE的形式雖然簡單，但是在計算數據中心的碳排放總量時很容易出錯。應嚴格按照聯合國氣象組織頒布的計算方法計算和統計碳排放量。