数据中心的节能减排
数据中心机房节能措施
数据中心机房节能措施一、背景介绍数据中心是现代社会信息化建设的核心基础设施，但由于其高密集度的硬件设备和大量的电力消耗，导致能源消耗量巨大。
为了提高数据中心的能源利用效率，降低运行成本，采取适当的节能措施是非常必要的。
二、节能措施1. 优化机房布局- 合理规划机房空间布局，避免设备过度密集，确保空气流通畅通，降低设备运行温度。
- 合理设置冷热通道，通过冷热空气隔离，减少冷气浪费。
- 采用高效的机柜布局，确保设备散热良好，减少能量损耗。
2. 优化空调系统- 选择高效的空调设备，如采用变频调节的精密空调系统，根据机房负荷自动调整制冷量，提高能源利用效率。
- 定期清洁和维护空调设备，确保其正常运行，减少能量浪费。
- 采用冷热通道隔离技术，减少冷气流失，提高空调系统效率。
3. 优化供电系统- 采用高效的供电设备，如UPS（不间断电源）和PDU（电源分配单元），提高供电效率。
- 优化供电系统的设计，减少电能转换损耗。
- 定期检查供电设备，确保其正常运行，减少能源浪费。
4. 优化照明系统- 采用LED照明灯具，比传统的白炽灯和荧光灯更加节能。
- 安装感应器和定时器，根据机房使用情况自动调节照明需求，减少能源浪费。
5. 优化设备选型- 选择能效比较高的服务器、存储设备和网络设备，减少能源消耗。
- 优化设备配置，避免设备过度配置导致能源浪费。
6. 优化冷却系统- 采用自然冷却系统，如地源热泵、冷却塔等，利用自然资源减少机房冷却能耗。
- 采用水冷技术，将热量转移到冷却水中，提高冷却效率。
7. 优化监控系统- 安装温湿度传感器，实时监测机房温湿度，及时调整空调设备，提高能源利用效率。
- 安装能耗监控系统，对机房能耗进行实时监测和分析，及时发现问题并采取相应措施。
8. 员工培训和意识提升- 培训员工关于节能意识和操作技巧，提高员工对节能措施的理解和执行能力。
- 定期组织节能知识宣传活动，提高员工对节能重要性的认识。
三、效果评估1. 能源消耗降低通过采取上述节能措施，数据中心机房的能源消耗将得到一定程度的降低，从而降低运营成本。
数据中心节能设计
数据中心节能设计随着信息技术的快速发展，数据中心的数量和规模不断扩大，数据中心的能耗问题也日益突出。
数据中心的高能耗不仅对环境造成了巨大的压力，也给企业的运营成本带来了很大的负担。
因此，如何进行数据中心的节能设计，降低能耗，已成为当前亟待解决的问题。
一、合理规划数据中心布局数据中心的布局设计是节能设计的重要环节。
要合理选择数据中心的地理位置，尽量选择靠近城市中心或交通便利的地区，这样可以降低数据传输成本和能耗。
同时，要充分利用自然环境和地形条件，如利用自然风、太阳能等可再生能源来降低数据中心的能耗。
二、优化数据中心架构设计数据中心架构设计的优劣直接影响到数据中心的能耗。
因此，在进行数据中心架构设计时，要尽量优化数据中心的拓扑结构，减少数据中心的层级和节点，降低数据传输的能耗。
同时，要合理设计数据中心的冷却系统，充分利用自然环境和先进的技术手段，提高数据中心的能效。
三、采用先进的节能技术采用先进的节能技术是数据中心节能设计的关键。
例如，采用绿色能源技术、智能电源管理技术、高效制冷技术等。
这些技术的应用不仅可以降低数据中心的能耗，还可以提高数据中心的稳定性和可靠性。
四、合理配置数据中心设备数据中心的设备配置也是节能设计的重要环节。
要尽量选择高效、低能耗的设备，如采用服务器虚拟化技术、存储优化技术等。
同时，要合理配置设备的数量和容量，避免设备的闲置和浪费，降低数据中心的能耗。
数据中心的节能设计需要从多个方面入手，包括合理规划布局、优化架构设计、采用先进技术、合理配置设备等。
只有这样才能降低数据中心的能耗，提高数据中心的效率和经济性。
数据中心机房的节能设计随着信息技术的快速发展，数据中心机房已成为各行业的重要基础设施。
然而，数据中心机房的能耗问题也日益突出，给企业和环境带来了巨大的压力。
因此，如何进行节能设计，提高数据中心机房的能源利用效率，已成为当前亟待解决的问题。
本文将从以下几个方面探讨数据中心机房的节能设计。
数据中心机房节能措施
数据中心机房节能措施一、背景介绍数据中心机房是企业存储和处理大量数据的关键设施，但同时也是能源消耗最大的部份之一。
为了降低能源消耗，减少碳排放，提高机房的运行效率，采取有效的节能措施至关重要。
二、机房节能措施1. 优化空调系统- 安装高效节能的空调设备，例如采用变频技术的空调系统，能根据机房负载自动调节制冷量，提高能源利用率。
- 使用冷通道和热通道隔离技术，将冷气流和热气流分开，减少能量浪费。
- 定期清洁和维护空调设备，确保其正常运行，减少能耗。
2. 优化供电系统- 安装高效的UPS（不间断电源）设备，提高供电可靠性和能源利用率。
- 使用能量回收技术，将UPS产生的热能转化为可再利用的电能，减少能源浪费。
- 对供电设备进行定期检查和维护，确保其高效运行。
3. 优化照明系统- 使用LED灯具替代传统荧光灯，LED灯具具有更高的能效和寿命，能有效降低能源消耗。
- 安装自动感应开关和定时开关，根据机房使用情况自动调节照璀璨度和开关时间，避免不必要的能耗。
4. 优化机房布局- 合理规划机房布局，确保冷气流和热气流的流通畅通，避免冷热交叉造成能量浪费。
- 使用冷通道和热通道隔离技术，将冷气流和热气流分开，减少能量浪费。
- 避免机房设备过度堆放，保持通风良好，提高空气流通效率。
5. 优化设备选型- 选择能效比较高的服务器和网络设备，例如采用能源星级认证的设备，减少能源消耗。
- 对老旧设备进行更新和升级，使用更节能的设备替代能效较低的设备。
6. 优化温湿度管理- 控制机房温度和湿度在适宜的范围内，避免能源浪费和设备损坏。
- 安装温湿度传感器和自动调节设备，根据实际情况自动调节温湿度，提高能源利用效率。
7. 实施虚拟化技术- 使用虚拟化技术将多台服务器虚拟化为一台物理服务器，减少硬件数量和能源消耗。
- 通过资源共享和负载均衡，提高服务器利用率，减少能源浪费。
8. 建立能源监控系统- 安装能源监控设备，实时监测机房能耗情况，及时发现和解决能源浪费问题。
数据中心节能降耗新技术探索
数据中心节能降耗新技术探索随着信息技术的飞速发展，数据中心作为信息社会的基础设施，承担着数据存储、处理和传输的重任，其能源消耗问题日益凸显。
据研究显示，数据中心的能耗占据了全球总电力消耗的较大比例，并且这一数字还在持续增长中。
因此，探索并实施数据中心节能降耗新技术，不仅关乎企业的运营成本，也是响应全球节能减排号召、实现可持续发展目标的关键举措。
以下是六点针对数据中心节能降耗新技术的探索方向。
一、高效冷却技术的应用传统的数据中心冷却系统往往依赖大量的电力来维持适宜的温度和湿度，是能耗的大头。
采用高效冷却技术，如液冷、间接蒸发冷却、热通道/冷通道隔离等，能显著降低能耗。
液冷技术直接将冷却液循环至服务器组件附近，相比空气冷却效率更高；间接蒸发冷却利用外界空气中的水分蒸发带走热量，减少空调系统的使用；热通道/冷通道隔离则是通过物理隔绝热源和冷源区域，避免冷热气流混合，提高制冷效率。
二、智能化能源管理系统借助物联网、大数据和技术，建立智能化能源管理系统，实现对数据中心能耗的实时监控、分析与优化。
该系统能够根据负载变化动态调整供电和冷却策略，预测性维护减少意外停机，以及通过机器学习算法优化资源分配，确保数据中心在满足业务需求的同时，尽可能降低能源浪费。
三、可再生能源整合数据中心采用太阳能、风能等可再生能源，不仅可以减少对化石燃料的依赖，还有助于实现目标。
通过安装太阳能光伏板、风力发电机或者购买绿色能源证书，数据中心能够抵消其部分甚至全部的电网电能消耗。
此外，配合电池储能系统，可再生能源的不稳定性得到缓解，进一步提高能源使用的灵活性和可靠性。
四、硬件与软件的协同优化硬件层面，选用高能效比的服务器、存储设备和网络设备，以及采用模块化、可扩展的设计，减少冗余配置，是降低能耗的有效途径。
软件层面，则通过虚拟化技术、容器化部署和云原生架构，提升资源利用率，减少闲置计算资源。
同时，利用算法优化工作负载分配，减少数据迁移和处理中的能耗损失，实现软硬件的高效协同。
数据中心节能减排及绿色数据产业发展研究报告
数据中心节能减排及绿色数据产业发展研究报告第一章绪论 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 研究内容与方法 (2)第二章数据中心能耗现状分析 (3)2.1 数据中心能耗构成 (3)2.2 数据中心能耗影响因素 (3)2.3 数据中心能耗现状统计 (3)第三章数据中心节能减排技术 (4)3.1 节能技术概述 (4)3.2 服务器节能技术 (4)3.3 供电与散热节能技术 (4)3.4 数据中心整体节能优化 (5)第四章绿色数据中心评价体系 (5)4.1 绿色数据中心评价标准 (5)4.2 绿色数据中心评价方法 (6)4.3 绿色数据中心评价案例分析 (6)第五章绿色数据中心政策法规与标准 (7)5.1 国内外政策法规概述 (7)5.2 绿色数据中心标准体系 (7)5.3 政策法规对数据中心的影响 (7)第六章数据中心绿色产业发展现状 (8)6.1 绿色数据中心市场规模与趋势 (8)6.2 绿色数据中心产业链分析 (8)6.3 绿色数据中心企业案例分析 (9)第七章数据中心绿色技术创新 (9)7.1 绿色数据中心技术发展趋势 (9)7.2 绿色数据中心关键技术创新 (10)7.3 绿色数据中心技术创新案例分析 (10)第八章数据中心节能减排实践案例 (11)8.1 国内外数据中心节能减排案例 (11)8.1.1 国外案例 (11)8.1.2 国内案例 (11)8.2 数据中心节能减排最佳实践 (11)8.3 数据中心节能减排效果评估 (12)第九章数据中心绿色产业发展策略 (12)9.1 政策引导与支持 (12)9.2 企业绿色发展战略 (12)9.3 产业链协同发展策略 (12)第十章结论与展望 (13)10.1 研究结论 (13)10.2 存在问题与挑战 (13)10.3 未来发展展望 (13)第一章绪论1.1 研究背景及意义信息技术的飞速发展，数据中心作为支撑现代服务业和数字经济的核心基础设施，其能耗问题日益引起广泛关注。
数据中心机房节能措施
数据中心机房节能措施一、背景介绍随着信息技术的快速发展和云计算的兴起，数据中心的能耗问题日益突出。
数据中心机房作为数据存储和处理的核心环节，其能源消耗占据整个数据中心能源消耗的大部分。
为了降低数据中心的能耗，提高能源利用效率，实施节能措施成为必要且紧迫的任务。
二、节能措施1. 优化机房布局- 合理规划机房空间，确保设备布局合理、通风良好，避免热空气积聚和设备过热。
- 采用冷热通道隔离技术，有效减少冷热空气交叉，提高冷气利用效率。
- 使用高效的机房机柜，提供良好的散热环境，减少设备散热负荷。
2. 优化机房空调系统- 选择高效节能的空调设备，例如采用变频控制技术的精密空调系统，根据机房负荷实时调节制冷量。
- 配备智能温湿度监控系统，实时监测机房温湿度，合理调节空调设备的运行状态，降低能耗。
- 使用冷水机组与冷却塔组合的冷却系统，利用冷却塔散热，减少机房空调的能耗。
3. 优化机房照明系统- 采用LED节能照明设备替代传统照明设备，LED照明具有高效节能、寿命长等优点。
- 安装自动感应开关和光照传感器，实现按需照明，避免不必要的能耗浪费。
4. 提高设备利用率- 优化服务器虚拟化技术，将多台服务器虚拟化为一台物理服务器，提高服务器的利用率。
- 采用服务器负载均衡技术，合理分配服务器负载，避免资源浪费和能耗过高。
5. 优化供电系统- 使用高效的UPS（不间断电源）设备，提高供电系统的稳定性和效率。
- 安装电能监测系统，实时监测机房的用电情况，合理调整供电策略，避免能耗浪费。
6. 采用热回收技术- 利用机房设备产生的热量，通过热交换技术回收热能，用于供暖或其他用途，提高能源利用效率。
7. 定期维护和清洁设备- 定期对机房设备进行维护和清洁，保持设备的正常运行和高效工作状态，减少能耗。
8. 培养员工节能意识- 组织节能培训和宣传活动，提高员工对节能意识的认识和重视程度。
- 鼓励员工在工作中采取节能措施，如合理调节设备温度、关机休眠等。
数据中心节能减排技术手册
数据中心节能减排技术手册第一章数据中心节能减排概述 (2)1.1 数据中心能耗分析 (2)1.2 节能减排的重要性 (2)第二章数据中心设计优化 (3)2.1 高效机房设计 (3)2.2 能源管理系统集成 (3)2.3 绿色建筑标准应用 (4)第三章服务器与存储设备节能减排 (4)3.1 服务器选型与配置 (4)3.2 存储设备优化 (5)3.3 虚拟化技术应用 (5)第四章供配电系统节能减排 (6)4.1 高效电源设备 (6)4.2 电力系统优化 (6)4.3 电池备份系统 (6)第五章冷却系统节能减排 (7)5.1 冷却设备选型与配置 (7)5.1.1 冷却设备选型原则 (7)5.1.2 冷却设备配置 (7)5.2 冷却系统优化 (7)5.2.1 冷却系统设计优化 (7)5.2.2 冷却系统运行优化 (7)5.3 自然冷却技术应用 (8)5.3.1 自然冷却原理 (8)5.3.2 自然冷却应用案例 (8)5.3.3 自然冷却技术应用前景 (8)第六章数据中心网络节能减排 (8)6.1 网络设备选型与配置 (8)6.2 网络架构优化 (9)6.3 高效网络传输技术 (9)第七章数据中心运维管理 (10)7.1 能源监控与管理 (10)7.1.1 能源监控系统概述 (10)7.1.2 数据采集 (10)7.1.3 数据处理与分析 (10)7.1.4 能源管理策略 (10)7.2 设备维护与优化 (10)7.2.1 设备维护策略 (10)7.2.2 设备优化措施 (10)7.3 节能减排措施实施 (11)7.3.1 节能措施 (11)7.3.2 减排措施 (11)第八章数据中心照明与动力系统 (11)8.1 高效照明系统 (11)8.2 动力系统优化 (12)8.3 节能灯具应用 (12)第九章数据中心废弃物处理与回收 (12)9.1 电子废弃物回收 (12)9.1.1 电子废弃物的分类与特点 (12)9.1.2 电子废弃物的回收流程 (12)9.2 废水处理与回收 (13)9.2.1 废水的来源与特点 (13)9.2.2 废水处理技术 (13)9.2.3 废水回收利用 (13)9.3 废气处理与排放 (13)9.3.1 废气的来源与特点 (13)9.3.2 废气处理技术 (13)9.3.3 废气排放控制 (13)第十章数据中心节能减排发展趋势 (14)10.1 新技术展望 (14)10.2 政策与法规 (14)10.3 行业最佳实践案例 (14)第一章数据中心节能减排概述1.1 数据中心能耗分析数据中心作为支撑现代信息化社会的重要基础设施，其能耗问题日益受到关注。
数据中心节能减排技术改造方案研究报告
数据中心节能减排技术改造方案研究报告第一章引言 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的 (2)1.3 研究意义 (2)第二章数据中心节能减排现状分析 (3)2.1 数据中心能耗现状 (3)2.2 节能减排政策及标准 (3)2.3 存在的主要问题 (3)第三章数据中心节能减排技术改造总体方案 (4)3.1 技术改造原则 (4)3.2 技术改造目标 (4)3.3 技术改造路线 (4)第四章服务器及存储系统改造 (5)4.1 服务器设备选型 (5)4.2 存储系统优化 (5)4.3 高效电源模块应用 (6)第五章数据中心制冷系统改造 (6)5.1 冷却方式选择 (6)5.2 制冷设备优化 (7)5.3 冷热源管理 (7)第六章数据中心供电系统改造 (7)6.1 供电系统优化 (7)6.2 高效变压器应用 (8)6.3 电池管理系统改造 (8)第七章数据中心节能监测与管理系统 (9)7.1 能耗监测系统设计 (9)7.2 节能管理策略制定 (9)7.3 节能效果评估 (10)第八章数据中心绿色建筑改造 (10)8.1 建筑材料选择 (10)8.2 建筑结构优化 (11)8.3 绿色照明技术应用 (11)第九章数据中心节能减排政策与法规建议 (11)9.1 政策支持措施 (11)9.1.1 加大财政补贴力度 (12)9.1.2 优化电价政策 (12)9.1.3 推广绿色金融 (12)9.1.4 加强人才培养和技术研发 (12)9.2 法规制定与执行 (12)9.2.1 完善数据中心节能减排法规体系 (12)9.2.2 强化监管力度 (12)9.2.3 加强执法合作 (12)9.2.4 建立数据中心节能减排信息公开制度 (12)9.3 政策与法规评估 (13)9.3.1 定期评估政策效果 (13)9.3.2 强化评估指标体系 (13)9.3.3 加强第三方评估 (13)9.3.4 及时回应社会关切 (13)第十章结论与展望 (13)10.1 研究成果总结 (13)10.2 存在的不足与挑战 (13)10.3 发展趋势与展望 (14)第一章引言1.1 研究背景信息技术的飞速发展，数据中心作为支撑现代社会运行的重要基础设施，其能耗问题日益凸显。
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数据中心 净化室
（ISO 五级）
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数据中心是信息工厂 Data Centers are INFORMATION FACTORIES
• 数据中心是能源密集型工厂 Data centers are energy intensive facilities
– 现在的服务器机柜设计容量超过25千瓦 Server racks now designed for more than 25+ kW – 对数据存储容量的需要大幅增长 Surging demand for data storage – 典型的数据中心：约1百万瓦，甚至也可超过2000万瓦 Typical facility ~ 1MW, can be > 20 MW – 占美国2006年电力消耗的1.5% 1.5% of US Electricity consumption in 2006 – 预计在未来5年内番一倍 Projected to double in next 5 years
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Development of Data Centers in China 中国数据中心发展 • China has constructed over 500,000 data centers. The number will rise to 540,777 at the end of 2012. The market for data center application in 2012 will be 123 billion RMB with CAGR of 18.6%. • 中国目前已建成了超过50万个数据中心，预计到2012年年底，将建 成54万个数据中心。2011年其应用市场规模达1020亿元，年复合增 涨率为18.6%。
• “我们现在显然处于一团 混乱中。” “We’re certainly in a mess right now.” • “这样的环境……是我进 入美国能源部的原因。” “The environment... is the reason I joined the Dept of Energy.” • “我们就是不能输。” “We simply cannot fail.”
数据中心的节能减排 ——应用最佳实践 Saving Energy in Data Centers
Applying Best Practices
夏明德，职业工程师 应用工程小组，建筑技术部 Dale Sartor, PE Applications Team, Building Technologies 沈波，首席研究员 中国能源研究室，能源分析部 Bo Shen, Principal Scientific Engineering Associate China Energy Group, Energy Analysis 劳伦斯伯克利国家实验室 Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL)
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劳伦斯伯克利实验室也感受到了数据中心带来的压力！ LBNL Feels the Pain!
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LBNL 超级计算机系统的电耗 LBNL Super Computer Systems Power:
NERSC Computer Systems Power (Does not include cooling power) (OSF: 4MW max) 40 35 30 25 20 15 10 5 0
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高科技建筑往往消耗大量能源 High Tech Buildings are Energy Hogs
能源成本对比——高科技建筑与普通建筑的对比
美 元年 均 每能 平源 方成 英本 尺 ）
（ /
观察 到的 区间 典型值
学校
写字楼
医院
实验室
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成本的增加 The Rising Cost of Ownership
• 目前，电力和配套设施的成本已经超过了购买IT设备的费用 Cost of electricity and supporting infrastructure now surpassing capital cost of IT equipment • 反向激励——IT 成本与设施成本相互分离 Perverse incentives -- IT and facilities costs separate
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Development of Data Centers in China 中国数据中心发展
As cloud computing becomes a key project in 12th FYP, to support the project, major cities such as Beijing, Shanghai, Tianjin, Shenzhen Chongqing, are going to establish data centers containing up to one million servers each. “云计算”是中国“十二五”规 划的重要工程。为提供必 要支持，各主要城市如北京 、上海、天津、深圳、重庆 均计划建设容纳几十万至 上百万服务器的数据中心。
可替代燃料发电 Alternative Power Generation
• 自发电，包括燃料电池和可再生 资源 • On-site generation Including fuel cells and renewable sources • 热电联产的应用 （利用废热制冷） CHP applications (Waste heat for cooling) Slide 12
我们也研究节能机会，并开展多种推广和应用的项目 We also research energy efficiency opportunity and work on various deployment programs
NERSC 计算机系统电 耗（不包括制冷电耗）
N8 N7 N6 N5b N5a NGF Bassi Jacquard N3E N3 PDSF
百 万 千 瓦
MegaWatts
2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017
HPSS Misc
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首先，看看我们的领导人是如何看待这个问题的： First, a Few Words from our Leader
Computer Loads 67%
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劳伦斯伯克利国家实验室 Lawrence Berkeley Na=onal Laboratory LBNL 运行大型系统，同时还有以前的系统 LBNL operates large systems along with legacy systems
通过对标改进能源性能 Benchmarking for Energy Performance Improvement
• 能效对标可以让公司与同行进行 对比，从而帮助他们找到可以提 高能效的最佳实践 Energy benchmarking can allow comparison to peers and help identify best practices • LBNL对超过30家数据中心进行了 研究： LBNL conducted studies of over 30 data centers: – 发现各数据中心的能效表现有 很大的差距 Found wide variation in performance – 识别了数据中心节能的最佳实践 Identified best practices
获得35份电力 35 Units Power Generation
33份电力得 到配送 33 Units Delivered
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提高能效的机会 Energy Efficiency Opportunities
• 服务器创新 Server innovation • 虚拟化 Virtualization • 高效电源供应 High efficiency power supplies • 负荷管理 Load management 电力转换和配送 Power Conversion & Distribution • 气流管理 Better air management • 直接液冷 Move to liquid cooling • 制冷机组优化 Optimized chilled-water plants • 使用自然制冷 Use of free cooling • 热回收 Heat recovery
服务器负荷和 计算运行用能 Server Load/ Computing Operations
设备制冷 Cooling Equipment
• 高压配电 High voltage distribution • 高效UPS（不间断电源）系统 High efficiency UPS systems • 高效冗余策略 Efficient redundancy strategies • 使用直流电 Use of DC power
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数据中心的用能情况各有不同 Your Mileage Will Vary
用于进行计算的能耗比例在不同的 数据中心中有很大的区 The rela=ve percentages of the energy actually doing compu=ng varied considerably.
来源：朱棣文在美国能源部的讲话 Source: Secretary Chu’s address to DOE staff 1/22/09
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数据中心的能效= 15%（或更少） Data Center Energy Efficiency = 15% (or less)