Rosnące wymagania dotyczące mocy obliczeniowej sprawiają, że projektowanie infrastruktury IT staje się coraz większym wyzwaniem. Jeszcze kilka lat temu podczas planowania serwerowni wystarczyło oszacować pobór energii przez pojedynczy serwer i dobrać odpowiedni zasilacz awaryjny. Obecnie takie podejście często okazuje się niewystarczające. Rozwój sztucznej inteligencji, obliczeń wysokiej wydajności (HPC) oraz gęsto upakowanych środowisk wirtualnych powoduje, że coraz większe znaczenie ma zapotrzebowanie energetyczne całej szafy serwerowej.
Nowoczesne szafy rack coraz częściej mieszczą kilkanaście lub nawet kilkadziesiąt urządzeń pracujących jednocześnie. Oprócz serwerów znajdują się w nich przełączniki sieciowe, macierze dyskowe, urządzenia UPS, listwy PDU czy systemy monitoringu środowiskowego. Każdy z tych elementów pobiera energię, a ich łączne zapotrzebowanie może być wielokrotnie większe niż jeszcze kilka lat temu.
W przypadku infrastruktury wykorzystywanej do obsługi sztucznej inteligencji wartości te rosną jeszcze bardziej. Według analiz branżowychf tradycyjna szafa serwerowa pobierała zazwyczaj od kilku do kilkunastu kilowatów mocy, natomiast nowoczesne szafy AI mogą osiągać zapotrzebowanie przekraczające nawet 50-100 kW. Oznacza to zupełnie nowe wyzwania związane nie tylko z zasilaniem, ale również z chłodzeniem i planowaniem całej infrastruktury energetycznej.
Dlaczego nie wystarczy policzyć poboru jednego serwera?
Jednym z najczęściej popełnianych błędów jest szacowanie zapotrzebowania energetycznego wyłącznie na podstawie parametrów pojedynczego serwera.
Takie podejście może sprawdzić się w niewielkiej serwerowni, jednak w przypadku większych środowisk nie uwzględnia wielu istotnych elementów.
Na całkowity pobór energii wpływają między innymi:
- wszystkie serwery znajdujące się w szafie,
- macierze dyskowe,
- przełączniki sieciowe,
- urządzenia zabezpieczające,
- listwy zasilające PDU,
- urządzenia KVM,
- systemy monitorowania,
- urządzenia chłodzące montowane w szafie.
Dodatkowo należy uwzględnić rezerwę na przyszłą rozbudowę infrastruktury. W praktyce bardzo rzadko zdarza się, aby nowa szafa od pierwszego dnia była całkowicie zapełniona wszystkimi planowanymi urządzeniami.
AI zmienia sposób projektowania zasilania
Jeszcze kilka lat temu większość szaf serwerowych projektowano z myślą o obciążeniu wynoszącym od kilku do kilkunastu kilowatów. Rozwój sztucznej inteligencji diametralnie zmienił te założenia.
Nowoczesne serwery przeznaczone do trenowania modeli AI wykorzystują wiele akceleratorów GPU, których pobór mocy może przekraczać kilkaset watów na pojedynczą kartę. Jeżeli w jednym serwerze znajduje się osiem takich akceleratorów, całkowity pobór energii przez samo urządzenie może przekroczyć kilka kilowatów.
W rezultacie nie projektuje się już wyłącznie zasilania pojedynczego serwera, lecz całych szaf oraz rzędów szaf, które muszą jednocześnie zapewnić odpowiednią moc elektryczną, wydajne chłodzenie oraz możliwość dalszej rozbudowy infrastruktury.
Jakie jednostki należy rozróżniać?
Przed rozpoczęciem obliczeń warto uporządkować podstawowe pojęcia.
Wat (W)
Wat określa chwilowy pobór mocy przez urządzenie. To właśnie tę wartość najczęściej można znaleźć w specyfikacji serwera lub zasilacza.
Kilowat (kW)
1 kW oznacza 1000 W.
W przypadku szaf serwerowych oraz centrów danych najczęściej właśnie w kilowatach określa się całkowite zapotrzebowanie energetyczne.
Kilowatogodzina (kWh)
Nie należy mylić mocy z energią.
kWh określa ilość energii zużytej w określonym czasie i jest jednostką wykorzystywaną przez dostawców energii elektrycznej podczas rozliczeń.
Przykładowo urządzenie pobierające 1000 W przez jedną godzinę zużyje 1 kWh energii.
Czym jest współczynnik PUE?
Podczas planowania infrastruktury serwerowej bardzo często pojawia się również pojęcie PUE (Power Usage Effectiveness).
Współczynnik ten określa, jaka część energii trafia bezpośrednio do urządzeń IT, a jaka jest wykorzystywana przez systemy pomocnicze, takie jak:
- klimatyzacja,
- chłodzenie,
- oświetlenie,
- systemy bezpieczeństwa,
- urządzenia zasilania awaryjnego.
Im niższy współczynnik PUE, tym bardziej efektywne energetycznie jest centrum danych.
Przykładowo szafa pobierająca 20 kW w obiekcie o współczynniku PUE wynoszącym 1,5 będzie w rzeczywistości wymagała około 30 kW mocy dostarczanej do całej infrastruktury.
Dlatego planowanie zapotrzebowania energetycznego wyłącznie na podstawie parametrów serwerów może prowadzić do poważnych błędów.
Jak obliczyć zapotrzebowanie energetyczne szafy?
Najbezpieczniejszym rozwiązaniem jest wykonywanie obliczeń etapami.
Krok 1. Sporządzenie listy wszystkich urządzeń
Na początku należy przygotować zestawienie wszystkich elementów znajdujących się w szafie.
Przykładowo:
- 6 serwerów,
- macierz dyskowa,
- dwa przełączniki sieciowe,
- urządzenie firewall,
- listwy PDU,
- moduły zarządzające.
Dzięki temu łatwiej będzie określić rzeczywisty pobór energii.
Krok 2. Sprawdzenie poboru mocy każdego urządzenia
Następnie należy sprawdzić pobór mocy deklarowany przez producenta.
Najczęściej można go znaleźć w:
- dokumentacji technicznej,
- kartach katalogowych,
- instrukcjach producenta,
- specyfikacjach zasilaczy.
Jeżeli producent podaje jedynie maksymalny pobór energii, warto przyjąć go jako wartość referencyjną podczas projektowania infrastruktury. Pozwala to zachować odpowiedni margines bezpieczeństwa i uniknąć przeciążenia instalacji w przypadku chwilowych wzrostów obciążenia.
Krok 3. Zsumowanie poboru mocy
Po zebraniu danych należy zsumować maksymalny pobór energii wszystkich urządzeń znajdujących się w szafie.
Przykładowo:
- 6 serwerów × 650 W = 3900 W
- macierz dyskowa = 800 W
- 2 przełączniki sieciowe × 180 W = 360 W
- firewall = 150 W
- urządzenia pomocnicze = 90 W
Łączny pobór mocy wynosi:
3900 + 800 + 360 + 150 + 90 = 5300 W
Oznacza to, że sama infrastruktura IT wymaga około 5,3 kW dostępnej mocy.
Krok 4. Uwzględnienie zapasu mocy
Projektowanie infrastruktury "na styk" jest jednym z najczęściej popełnianych błędów. W praktyce zawsze warto pozostawić zapas umożliwiający rozbudowę środowiska lub bezpieczne pokrycie chwilowych wzrostów obciążenia.
Najczęściej zaleca się pozostawienie około 20-30% rezerwy.
Dla przedstawionego przykładu oznacza to:
5300 W × 1,3 = 6890 W
Ostatecznie szafa powinna więc dysponować mocą około 6,9 kW.
Krok 5. Uwzględnienie współczynnika PUE
Na tym etapie wiele osób kończy obliczenia, jednak w rzeczywistości serwery stanowią tylko część całego systemu.
Jeżeli centrum danych pracuje ze współczynnikiem PUE = 1,5, rzeczywiste zapotrzebowanie energetyczne wyniesie:
6,9 kW × 1,5 = 10,35 kW
Różnica pokazuje, jak duży wpływ na całkowite zużycie energii mają systemy chłodzenia, klimatyzacji oraz infrastruktura pomocnicza.
Warto pamiętać, że przedstawione wcześniej obliczenia dotyczą typowej szafy serwerowej wykorzystywanej w wielu firmach. W przypadku infrastruktury przeznaczonej do obsługi sztucznej inteligencji wartości te mogą być wielokrotnie wyższe. Serwery wyposażone w kilka lub kilkanaście akceleratorów GPU znacząco zwiększają pobór mocy, dlatego pojedyncza szafa AI może wymagać nawet 50-100 kW dostępnej mocy. W takich środowiskach jeszcze większego znaczenia nabiera odpowiedni dobór zasilania, systemów UPS oraz wydajnego chłodzenia.
Jak obliczyć roczne zużycie energii?
Znając średni pobór mocy, można łatwo oszacować ilość energii zużywanej przez szafę.
Wzór wygląda następująco:
Zużycie energii (kWh) = moc (kW) × liczba godzin pracy
Jeżeli szafa pobiera średnio 5,3 kW i pracuje nieprzerwanie przez cały rok:
5,3 × 24 × 365 = 46 428 kWh
Znając cenę jednej kilowatogodziny, można następnie obliczyć orientacyjne koszty energii elektrycznej. W praktyce pomocne są również internetowe kalkulatory zużycia energii dla serwerów, które pozwalają szybko oszacować koszty eksploatacji dla różnych konfiguracji sprzętowych.
O czym jeszcze należy pamiętać?
Podczas planowania infrastruktury warto uwzględnić nie tylko obecne potrzeby, ale również rozwój środowiska w kolejnych latach.
Szczególną uwagę należy zwrócić na:
- możliwość instalacji dodatkowych serwerów,
- przyszłą rozbudowę macierzy dyskowych,
- zwiększenie liczby urządzeń sieciowych,
- wydajność systemów UPS,
- odpowiednią liczbę obwodów zasilających,
- wydajność systemów chłodzenia.
W przypadku środowisk wykorzystujących sztuczną inteligencję zapotrzebowanie energetyczne może wzrosnąć bardzo szybko. Coraz częściej już na etapie projektowania zakłada się możliwość znacznego zwiększenia gęstości mocy w pojedynczej szafie.
Najczęstsze błędy podczas obliczeń
Najczęściej spotykane pomyłki to:
- uwzględnianie wyłącznie serwerów,
- pomijanie urządzeń sieciowych i macierzy,
- brak zapasu mocy na przyszłą rozbudowę,
- nieuwzględnianie współczynnika PUE,
- mylenie jednostek W, kW i kWh.
Każdy z tych błędów może prowadzić do niedoszacowania rzeczywistego zapotrzebowania energetycznego i problemów z późniejszą eksploatacją infrastruktury.
Podsumowanie
Obliczenie zapotrzebowania energetycznego szafy serwerowej wymaga uwzględnienia znacznie większej liczby czynników niż jeszcze kilka lat temu. Rozwój sztucznej inteligencji oraz coraz większa gęstość mocy sprawiają, że planowanie zasilania nie może ograniczać się wyłącznie do pojedynczego serwera. Należy uwzględnić wszystkie urządzenia znajdujące się w szafie, pozostawić odpowiedni zapas na rozbudowę oraz pamiętać o wpływie infrastruktury pomocniczej, w tym systemów chłodzenia i zasilania awaryjnego.
Dobrze wykonane obliczenia pozwalają nie tylko zapewnić bezpieczną pracę całego środowiska IT, ale również lepiej planować koszty eksploatacji oraz uniknąć problemów podczas przyszłej rozbudowy serwerowni. W dobie dynamicznego rozwoju AI i stale rosnących wymagań dotyczących mocy obliczeniowej właściwe zaplanowanie infrastruktury energetycznej staje się jednym z najważniejszych elementów projektowania nowoczesnych centrów danych.
Netografia
- chatworth.com, How Much Power Does an AI Rack Use?, https://www.chatsworth.com/en-us/resources/blogs/2026/how-much-power-does-an-ai-rack-use/, Data odczytu: 2026.10.11
- CloudSino.net, Data Center Power Calculator, https://www.cloudsino.net/resources/more/tools/data-center-power-calculator/, Data odczytu: 2026.10.11
- HanwhaDataCenters.com, What Are the Power Requirements for AI Data Centers?, https://www.hanwhadatacenters.com/blog/what-are-the-power-requirements-for-ai-data-centers/, Data odczytu: 2026.10.11
- zenex.home.pl, White Paper 3 - Zasilanie gwarantowane i chłodzenie centrów danych, https://zenex.home.pl/pub/katalogi/schneider/6_systemy_zasilania_gwarantowanego_i_chlodzenia/6_9_dokumenty_white_paper/wp-3.pdf, Data odczytu: 2026.10.11
- Askomputer.pl, Jak dobrać szafę serwerową do serwerowni? Kompletny przewodnik 2025-2026, https://blog.askomputer.pl/jak-dobrac-szafe-serwerowa-do-serwerowni-kompletny-przewodnik-2025-2026/, Data odczytu: 2026.10.11
- PCMod.pl, Kalkulator kosztów utrzymania serwera 24/7, https://pcmod.pl/skrypty/Home-Lab-i-Serwery/kalkulator_kosztow_utrzymania_serwera_24na7.php, Data odczytu: 2026.10.11
- Coolhousing.net, Server Power Consumption Calculator, https://www.coolhousing.net/en/calculator-of-server-power-input, Data odczytu: 2026.10.11
- RankingCenPradu.pl, Ile prądu zużywa serwer w firmie?, https://rankingcenpradu.pl/ile-pradu-zuzywa-serwer-w-firmie.html, Data odczytu: 2026.10.11
- SEOHOST.pl, Serwer dedykowany - ile prądu zużywa?, https://seohost.pl/blog/serwer-dedykowany-ile-pradu-zuzywa, Data odczytu: 2026.10.11
Zaloguj się