데이터 센터에서 사용하는 전력은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫 번째는 데이터 서버가 사용하는 전력이고 두 번째는 데이터 서버를 효율적으로 운영하기 위해 서버 냉각과 같은 부가 기기가 사용하는 전력이다. 이중 데이터 서버가 사용하는 전력은 줄이기 힘들다. 때문에 부가기기에서 사용되는 전력이 적을수록 데이터 센터의 전력 효율이 높다고 평가된다. 데이터 센터의 효율을 평가하는 가장 대표적인 지표 PUE(Power Usage Effectiveness)는 IT설비가 사용하는 전력 대비 전체 전력 사용량으로 계산된다. 전 세계 데이터 센터의 평균 PUE는 2.0이다.

 

데이터 센터에서 사용되는 전력 중 가장 많은 양을 차지하는 것은 서버 냉각 기기다. 일반적인 데이터 센터는 서버에서 발생하는 열을 식히기 위해 거대한 에어컨을 항상 가동했다. 이러한 에어컨은 엄청난 에너지를 소비했다. 구글과 페이스북 등 효율적인 데이터 센터 설계를 선도하는 회사들은 이 냉각 과정을 획기적으로 개선했다. 먼저 차가운 공기와 뜨거운 공기가 섞여있던 공간을 구획으로 나누어 서버를 지나친 뜨거운 공기와 냉각된 차가운 공기가 섞이지 않게 했다. 그리고 차가운 공기가 아래쪽에서 들어와 서버를 식히면서 뜨거워져 위로 빠져나가는 자연스러운 흐름을 만들었다. 그결과 공기가 한 위치에 머무르지 않고 지속적으로 서버를 통과하며 온도를 낮추었다.

 

또한, 서버의 작동온도를 높였다. 얼마 전까지만 해도 서버실은 22℃ 정도로 유지되어야 한다는 것이 통념이었다. 이러한 통념에 의문을 품은 구글은 온도와 서버의 성능, 수명과의 관계를 밝혀 27℃에서도 서버가 안정적으로 작동할 수 있다는 사실을 밝혔다. 작동온도를 5℃ 높인 결과 냉각에 사용되는 에너지를 반 이상 떨어트릴 수 있었다. 하지만 이상적인 1.0 PUE에 근접하기 위해서는 이것만으로는 부족하다. 가장 효과적인 방법은 주위 자연환경을 이용하는 법이다. 페이스북은 냉각 비용을 절감하기 위해 연평균 기온이 낮은 스웨덴 북부에 데이터 센터를 세우기로 결정했다.

 

현재 가장 좋은 효율을 기록하고 있는 페이스북 데이터 센터는 1.07 PUE를 가진다. 데이터 서버가 사용하는 전력의 7%만으로 서버를 유지할 수 있다는 뜻이다. 저전력 고효율의 경제성 있는 데이터 센터를 만들기 위한 노력은 계속되고 있다.