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データセンタの省エネ/グリーン化推進に向けて〜データセンタ総合エネルギー効率指標（DPPE）を活用したデータセンタの省エネ化〜

このパンフレットでは、グリーンＩＴ推進協議会(GIPC)が開発してきたデータセンタ総合エネルギー効率指標（DPPE）を解説するとともに、実証結果に基づき具体的な活用事例、活用方法等を紹介しています。

省エネ/グリーン化の努力がすすむデータセンタ
環境負荷低減とエネルギーコスト削減の観点から、データセンタの省エネ化/グリーン化の取り組みが進んでいます。

データセンタの役割増大と共に、エネルギー消費量が増加を続けています。
• データセンタは、従来の用途に加え、クラウド型サービス、スマートフォンの普及などにより、扱う情報量が爆発的に増加しています。

• EPA(米国環境保護庁)のレポートでは、データセンタのエネルギー消費量が2000年から2006年に倍増しています。

• このため、データセンタのエネルギー効率を高め、CO2排出量を削減することが急務となっています。

データセンタの年間エネルギー消費量の推移（米国）（億kWh/年）700600

データセンタ付帯設備（空調、電源供給、照明等）

500
400
300

IT機器
サーバ、ストレージ、200（ ネットワーク機器 ）100
02000 年

2006 年

出典： Report to Congress on Server and Data Center Energy Eﬃciency Public Law 109-431(US Environmental Protection Agency (EPA), 2007)

データセンタの省エネでは、「個々のデータセンタの省エネ化（エネルギーコスト削減）」、「省エネ型データセンタの普及」の両面が重要です。
個々のデータセンタの省エネ化（エネルギーコスト削減）

省エネ型データセンタの普及

IT機器の高性能化に伴い、データセンタのエネル

小規模/旧式のデータセンタでは、省エネに充分ギー消費密度やエネルギー消費量が従来以上に増えてきています。

エネルギーコスト削減の観点からも、個々のデータセンタの省エネをすすめることが重要です。

注意が払われていない場合があります。

省エネ型データセンタにIT機器を集約することで、省エネ効果がみこめます。

グリーンIT推進協議会（ＧＩＰＣ）
では、データセンタ全体の総合エネルギー効率指標（DPPE）開発に取り組んできました。
• データセンタの省エネ化をすすめるためには、データセンタの効率を定量的に評価する必要があります。

データセンタの用途別消費電力比率（出典：EPA）• データセンタのエネルギー消費効率を表わす指標として、Powerこの部分を評価する指標が必要• データセンタのエネルギー消費効率の改善には、付帯設備（空調、IT機器
サーバ、ストレージ、ネットワーク機器

Usage Eﬀectiveness (PUE) が広く認知されています。

電源供給、照明等）の効率化とデータセンタ内のIT機器（サーバ、ストレージ、ネットワーク機器）の効率化の両方を実現することが必要です。
このため、付帯設備のエネルギー効率を測るPUE指標のみでは不十分です。

• GIPCではデータセンタのIT機器と付帯設備の両方を評価する指標DPPE（Datacenter Performance Per Energy）の開発に01取り組んでいます。

（50％）

PUEで評価データセンタ付帯設備空調、電源供給、照明等

（）

50％

データセンタの省エネを加速させるグリーンIT技術
データセンタの省エネを推し進める日本発グリーンIT技術が次々と登場しています。
多数のソリューションが2012年度「グリーンＩＴアワード」を受賞しました。

空調・照明・電源などファシリティの省エネ／グリーンエネルギーの導入
2012年

経済産業大臣賞「HVDC（高電圧直流給電）による高効率化」と「直流集中電源による高効率化（IT機器の個別電源ユニット削減）」を実現したデータセンタ電源システム

NTTデータ先端技術(株)、日本無線(株)、(株)NTTデータ

2012年

グリーンIT推進協議会会長賞

2012年

商務情報政策局長賞

クラウド時代のニーズにあった、低コスト・高いサーバ収容効率や容易なスケールアウトを実現する外気冷却方式コンテナ型データセンタ(株)インターネットイニシアティブ

2012年

審査員特別賞

従来比75％電力消費削減した、運搬可能なコンテナ型

既存の床吹出し方式に比べ送風機動力を従来比1/3に(株)アイピーコア研究所、日本フルハーフ(株)システム

データセンタ

削減する、サーバ室の側壁から冷気を吹出す壁吹き空調

高砂熱学工業(株)、(株)関電エネルギーソリューション

ITの省エネ（省エネ型IT機器の利用/仮想化等運用の効率化）
2012年

商務情報政策局長賞

2012年

審査員特別賞

従来お客様個々に構築していたシステムを仮想システ

ネットワークを動的に停止あるいは部分駆動する「ダイ実現。
電力使用量の大幅な削減に貢献やされる電力をきめ細やかに節約する「フレックス省電ムとして集約することで、物理サーバの圧倒的な削減を富士通(株)ナミック省電力技術」、運用上不要となる余剰性能に費力技術」を採用したネットワークシステム

アラクサラネットワークス（株）02

DPPEの考え方・測り方
データセンタのエネルギー消費は、4つの構成要素に分解して考えることができます。
DPPEは、構成要素に対応する4つの指標を用いて、データセンタのエネルギー効率を総合的に評価します。

１

データセンタのエネルギー消費は、大きく「エネルギー調達」「データセンタ付帯設備の運用」「ＩＴ機器調達」「IT機器運用」の４つの構成要素に分けることができます。

エネルギーの調達段階付帯設備でのエネルギー消費段階

IT機器でのエネルギー消費段階

データセンタ環境

商用電力
外部からのグリーン
その他のエネルギー エネルギー供給

IT機器

通常のエネルギー

データセンタ
付帯設備

グリーンエネルギー（通常のエネルギー

グリーンエネルギー調達

2

ハードウェア

ソフトウェアと運用

高効率IT機器の導入

IT機器運用の改善）

空調、電源供給、照明等

付帯設備の効率改善

エネルギー消費の構成要素の効率を、対応する4つの指標を用いて計算します。

エネルギー調達

付帯設備運用IT機器調達IT機器運用グリーンエネルギー効率
GEC

付帯設備電力効率
PUE

IT機器電力効率
ITEE

IT機器利用率
ITEU

グリーンエネルギー

DC*の総消費エネルギー

IT機器の総定格能力

IT機器の実測電力

DC*の総消費エネルギー

IT機器の消費エネルギー

IT機器の総定格電力

IT機器の総定格電力

測定方法・
評価する量

実測
・グリーンエネルギーの比率

実測
・IT機器が消費するエネルギーに対する全体の消費エネルギー

カタログ値集計・IT機器のカタログに掲載された効率値

カタログ値集計と実測値の組み合わせ・IT機器稼働率

具体的な省エネ施策例

太陽光発電システムなどの導入

空調や電源の効率化

省エネ型IT機器導入

IT機器の稼働率向上、仮想化等

指標名算出式＊）
DC: データセンタ

33-1

2つの方法で、データセンタのエネルギー効率を総合的に評価します。

① 4つの指標を用いたレーダーチャートによる評価によって、どの分野に課題があるか抽出することができます。
② 4つの指標から計算した総合評価数値を用いて、経年データで改善推移を追うことができます。

レーダーチャートによる評価

3-2

4つの指標をプロットしたレーダーチャートを用いて、総合的にデータセンタのエネルギー効率を評価します。
ITEU
1.0

外側にプロットされるほど効率が良いデータセンタです。

0.8
0.6
0.4
0.2

GEC0.005

0.003

0.0

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
5.0

ITEE

総合指標による評価

データセンタの生産性は、処理量／エネルギー消費量となります。4つの指標から、近似的に生産性を表す総合指標を計算します。

DPPE = ITEU × ITEE × (1/PUE) × (1/(1-GEC))
11×=0.11
1.76 1−0

例 0.42×0.48×4.0※DPPEの値が大きいほど、省エネ効率が高いデータセンタです。

3.02.01.00.0

PUE

03

GEC: Green Energy Coeﬃcient

PUE: Power Usage Eﬀectiveness

ITEE: IT Equipment Eﬃciency

ITEU: IT Equipment Utilization

DPPEの評価例
2010〜2011年度の経済産業省事業として、日本のデータセンタ事業者の協力をいただき、実際に運用されているデータセンタでDPPEの評価をおこないました。測定結果からデータセンタの特徴が読み取れ、DPPEがデータセンタ効率の評価に役立つことがわかりました。

機器は旧いが、運用効率が良い
ITEU

1.0

グラフから読み取れる内容

0.8• PUEの値は良好で、付帯設備の効率が高いことが分かります。

0.60.4• また、ITEUの値も高く、IT機器の稼働率も高いことが分かります。

0.2

GEC0.005

0.003

1.0 2.0 3.0 4.0 5.00.05.0

ITEE4.0• 対して、ITEEの値が小さいことから、IT機器が旧く、IT機器のエネルギー効率が低いと考えられます。

3.02.0

実線：計測値
破線：DPPE実測プロジェクト*の平均値

1.00.0PUE

機器は新しいが、稼動率は？
ITEU

グラフから読み取れる内容

1.00.8• PUEの値が良いことから、付帯設備の効率が高いことが分かります。

0.60.4• また、ITEEの値も高く、省エネ型の新しいIT機器が使用されています。

0.2

GEC0.005

0.003

1.0 2.0 3.0 4.0 5.00.05.0

ITEE

4.0

• 対して、ITEUは相対的に低く、IT運用効率化の可能性がありそうです。

3.02.01.0

実線：計測値
破線：DPPE実測プロジェクト*の平均値

0.0PUE

同一データセンタにおける2年間の比較例
ITEU

1.0

グラフから読み取れる内容

0.80.6• ITEEの値には大きく変化がないことから、IT機器の効率に大きな違いは0.4ないことが分かります。

0.2

GEC0.005

1.0 2.0 3.0 4.0 5.00.003

5.0ITEE• ITEUの値が大きくなっており、IT機器の稼働率が向上していることが分かります。

4.03.0• PUEの値も1に近づいていることから、付帯設備の効率が改善している

2.0

緑：2010年度
青：2011年度

1.00.0

PUE

ことが分かります。

• GECの値が減少しているのは、データセンタの規模が拡大する一方でグリーンエネルギーの量は変化していないためと考えられます。

注：データセンタの用途によってIT機器の構成や運用方法は異なるため、ITEUやITEEを解釈する時には注意が必要です。

DPPE実測プロジェクトの概要＊• 経済産業省の事業としてDPPEの有効性を検証■ 測定結果指標平均

実測範囲• 参加データセンタ：

国内20ヶ所以上(実際に運用されているデータセンタ)

PUE

1.8

1.4 ‒ 2.3

ITEE

1.60.1 ‒ 3.9

証券システム、銀行システム、ASP、クラウド等

ITEU

0.40.3 ‒ 0.6

GEC―0 ‒ 0.003• 期間：2010年度〜2011年度▲+ 海外2ヶ所（ベトナム、シンガポール）▲• DPPE測定ガイドラインに基づき測定

04

DPPEの活用方法
DPPEを用いると、「全体」と「現場」の両方の視点でデータセンタのエネルギー効率を評価できます。
その結果、効果的にデータセンタの省エネを推し進めることができます。

DPPEを用いて評価と対策のブレークダウンができます。

- 富士通（株）の活用例 -• データセンタのエネルギー効率を、DPPEを用いて把握します• 経営者は、データセンタの全体の総合評価と個別目標の評価を行います。
• 各部門
（担当）
はそれぞれの目標を設定し、対策を検討、実施します。

DPPE = ITEU × ITEE × (1/PUE) × (1/(1-GEC))
このデーターセンタのエネルギー効率をＤＰＰＥで継続的に評価することで省エネの効果を把握し、今後の見通しを立てよう。
また各部門の努力の結果を評価しよう。

管理する
指標

経営者（CIO）

設計時の目標PUEに対して現状は？
今後の予定は？

導入した太陽光発電はどれくらい貢献しているか？
追加投資の必要性は？

2．各指標ごとに現状把握､考察と対策の指示

各種省エネ施策の実
この 2 年 で I T E E が1 4 % 改 善している 。 施と実装率のアップによって、ＰＵＥはこの新しい商談ほど最新2年で60%改善しての高効率機器が導入おり目標間近だ。
されているようだ｡
新規エリアは目標値
これから実装する他以上を目指そう。のエリアは現 状 値をスタートラインとしよう。

P V 発 電 量はほぼ一定で､GECに大きな変動はない。
ＰＶ追加設置に向けて、費用対効果を検証しよう。

3.現場担当者はこれまでのトレンドと現状を評価｡
今後の予測を行う｡

ITEUはどれくらいか？
今後の推移予測は？

クラウド（ 仮 想 化 ）サーバの設置、増設のタイミングでITEUが改善している。
集約効果でIT機器稼働率が上がったようだ。
これをもとに今後の予測を行おう。

1．経営者はデータセンタ
全体の効率化を総合的に評価

ITEEはどれくらい改善したか？

ITシステム担当

ITインフラ担当

ファシリティ担当

ファシリティ担当
調達担当

ITEU

ITEE

PUE

GEC

ハウジング型データセンタの場合は？
• お客様がIT機器を持ち込み管理するハウジング型の■ ハウジングの場合の責任範囲

データセンタ

商用データセンタの場合は、PUE、GECのみ使用することも可能です。

• ハウジング型データセンタでは、IT機器をお客様が持ち込まれるため、データセンタ側でIT機器の効率化をコントロールすることができません。

• DPPEは、管理範囲ごとに指標が個別に設定されていますので、例えばデータセンタの直接の管理範囲であるインフラの効率化（PUE）とグリーンエネルギー比率（GEC）だけを切り出して検討を進めることができます。
05

エネルギー購入
発電所

商用電力

グリーン 外部からのエネルギー供給
通常グリーン 敷地内のエネルギー供給
通常

データセンタ付帯設備の運用

IT機器購入データセンタ環境

IT機器

空調
電源供給
照明 等

データセンタの管理

ハードウェア

IT機器運用ソフト
ウェアと運用

顧客の管理

DPPE Q&A
質問

回答

各指標の目標値はありますか？

定義からは、PUEは１に近い小さい値をとるほど、GECやITEUは1に近い大きい値をとるほど、ITEEは値が大きいほど効率が良くなります。
しかし、実際にはデータセンタの特性によってIT機器の構成や運用形態が異なるため、まずはそれぞれのデータセンタで独自の現状把握と目標設定を行うのが有用と考えられます。

電力ではなく液化ガスなどで運用するデータセンタでもDPPEを使用できますか？

はい。GIPCが参加するデータセンタの省エネ指標国際協調に関する会議において、電気以外のエネルギーを使用するデータセンタにおけるPUEの測定方法が構築されました。
これを用いてDPPEを計算することが可能です。
詳しくは、「DPPE解説書」
をご覧ください。

仮想化などクラウドの技術は考慮されますか？

はい。
クラウドや仮想化など、ITの効率的運用の技術は、ITEUで評価されます。仮想化などによって、IT機器が効率的に使われ、機器の稼働率が向上する効果を評価します。

Ｉ
ＴＥＥやＩ
ＴＥＵの対象となる「ＩＴ機器」とはなんですか？

DPPEでは、IT機器を、計算をおこなう「サーバ」、データを蓄積する「ストレージ」、データのやり取りを行う「ネットワーク機器」に大きく分類して、エネルギー効率を集計しています。
これらの３つの分類できない機器については、計算の対象外とします。

ITEEやITEUを測るのは大変ではないですか？

ITEEとITEUを計算する際には、データセンタに設置されたIT機器の機器台帳と、各機器のエネルギー消費効率のカタログ値が必要です。エネル
ギー消費効率は機器のカタログから調べられますが、IT機器の数が増えると作業の工数が多くなります。
そこで、データセンタが保有するIT機器の台帳を整備していくことが勧められます。
また、GIPCでも順次測定を補助するツールの開発を進めたいと考えています。

高効率データセンタ活用による社会全体の省エネ
データセンタのもう一つの省エネとして、社会全体で高効率データセンタを活用することによる省エネが考えられます

サーバ集約によるエネルギー効率化

仮想化技術によるエネルギー効率化

サーバを、旧式の設備で空調効率の悪いオフィスから、最新のさらに、オフィスにあるサーバを、データセンタに集約、空調や電源による電力消費を大幅に削減することができます。

減が期待できます。

空調設備・電源設備を備えたデータセンタに移設することで、■ データセンタへのサーバ移設による省エネ効果

10015%

80削減

サーバの共同利用をおこなうことにより、大幅な電力削■ データセンタへのサーバ移設と仮想化による集約と共同利用

消費電力１００
サーバA

60削減

仮想化サーバA

サーバB

40

サーバB
サーバC

200

消費電力6040%

サーバC

従来手段

データセンタ

同等の機能

出典：日本データセンター協会

06

DPPEを測定するためのツールや情報
グリーンIT推進協議会では、データセンタ総合エネルギー効率指標(DPPE)に関するツールや情報を提供しています。
グリーンIT推進協議会ホームページ（http://www.greenit-pc.jp/activity/dppe/index.htlm）

DPPE測定ガイドライン

DPPE測定ツール

DPPE測定ガイドラインは、実際のデータセンタにおいて、DPPE測定ツールは、データセンタで実際に測定した値同一の条件で適切に測定を行うために必要な、DPPEのを入力すれば、指標の値を計算してくれるスプレッド

DPPE解説書その他 参考文献

DPPE解説書は、DPPEの理解を深めることを目的とし•「PUE/DCiE 計測方法に関するガイドライン Ver 2.2」

測定方法および報告方法を説明しています。て、指標の詳細について解説しています。

シートです。

日本データセンター協会(ホームページ http://jdcc.or.jp)

DPPEの国際標準化●グリーンIT推進協議会と経済産業省は、日本、米国（TGG、DoE、EPA）、欧州（EC CoC）の3地域の官民の代表と、データセンタのエネルギー効率を測定・評価するのに有効な指標を確立するため議論を進めています。2008年度
以降、国際会議および国際電話会議を定期的に実施し、調和を図りながら、DPPEの具体化(国際標準化)を進めています。
●さらに、ISO/IEC JTC1に設置されたSC39でも、DPPEの提案活動を進めています。

• EC Code of Conduct (EC CoC)

• 経済産業省• グリーンIT推進協議会• The Green Grid (TGG)• Department of Energy (DoE)• Environmental Protection Agency (EPA)

DPPEに関するお問い合せ
グリーンIT推進協議会では、DPPE開発、普及に向け、関心をお持ちの方の参画をお待ちしています。参加をご希望される方、またDPPEに関するお問い合せは右記へお願いします。

一般社団法人 電子情報技術産業協会 環境部 グリーンIT推進室〒100-0004 東京都千代田区大手町一丁目1番3号 大手センタービル 5階
Email: greenit@jeita.or.jp
TEL: 03-5218-1055

2012年9月作成