電源ユニットがAC（交流）100ボルトをマザーボード用のDC（直流）12ボルトに変換するときの効率は、2007年当時で70％程度というのが一般的だった。100ワットの消費電力のうち30ワットは熱になる計算だ。また、マザーボードには12ボルトをメモリ用の3.3ボルトやCPU用の1.2ボルトに変換するVRM（Voltage Regulation Module）が実装されている。この効率も70％程度だった。ざっくり計算すると20ワットが熱になる。100ワットの電力を供給してもCPUその他のシステムが使えるのは50ワットまで減ってしまう。減った分は熱となり、この熱を冷やすためにまた電力を消費して冷却することになる。

　今取り上げた例においてPUEは「100ワット÷50ワット＝2」という計算になる。IDF Fall 2007でIntelと共にデータセンターにおける電力効率の悪さを訴えたClimate Savers Computing Initiative（以下、Climate Savers）とは、環境保護団体の世界自然保護基金（WWF）と企業が協力して温室効果ガスの排出削減を計画し実施するプロジェクトの名称だ。

　Climate Saversは米エネルギー省と環境保護庁（EPA）が実施している「Energy Star」制度と連係し、「80PLUS」という電源規格を立ち上げた。これは効率が80％以上の電源ユニットに付与できるロゴで、効率に合わせて無印、ブロンズ、シルバー、ゴールド、プラチナ、チタンとグレードを分けていた。このロゴ制度の普及によって、ユーザーと流通関係者の間に電源ユニットは出力だけでなく効率を重視すべきという認識ができ、80 PLUSを満たした電源ユニットが登場するようになった。

　マザーボードのVRMにも効率を重視したモデルが登場したことで、現在、電源ユニット、VRM共に効率80％が一般的になっている。それでも、AV100ボルトからシステムの末端までは、電源ユニットの効率が80％、VRMの効率が80％なので0.8×0.8＝0.64、つまり64％の効率となり、36％は熱となる。それでもPUEの算出式では78ワット÷50ワット＝1.56まで改善できたことになる。

　ただし、ここまではクライアントPCでの話だ。データセンターでは別の問題が発生する。データセンターでは、19インチのラックに大量の機材を詰めこんでいる。一般的には42U（1Uラック42台分）の高さがあるラックを使っているから、ここに消費電力が200ワットのサーバを42台収納すると、消費電力は8.4キロワットに達する。実際にはサーバ以上に消費電力が多い機材が入るので、ラック当たり10キロワット程度は見込む必要がある。データセンターの中には20キロワット供給を訴求するところもある。

　ここでは計算しやすく10キロワットとしてみよう。これをAC100ボルトで供給すると電流は100アンペアに達する。200ボルトでも50アンペアでかなり危険な電流値になる。危険な状況を緩和するために、ラックに供給するのはもう少し電圧が高い480Vや600Vにするケースも多い。供給電圧が480ボルトなら10キロワットでも20アンペアで済むからだ。一方で、効率の観点ではあまりいい対策でない。というのは、通常のラックは瞬間的に発生する停電を防ぐためにUPS（無停電電源）を利用する関係で、AC／DC変換とDC／AC変換を繰り返す無駄な構成になっており、この変換のたびに変換ロスが発生する。

2006年のIDF（IDF Fall 2006）の基調講演で、元IntelのCTOであるジャスティン・ラトナー氏が紹介したAC／DC変換、DC／AC変換の構成。これは2006年当時の一般的な構成だが、10年後の現在も大して違いはない（出典：IDF Fall 2006の基調講演資料）《クリックで拡大》

　この無駄をどうすれば解決できるか。答えは単純だ。最初にまとめて電圧を下げ、そのままシステムの末端まで供給すればいい。既存のUPSは480ボルトを直接充電、放電できないが、これはそういう仕様ではないというだけのことで、そういう仕様にすれば問題ない。さすがに、DC／DC変換を完全になくすのは無理（例えばCPUなどは負荷に応じて動的に動作周波数を変えるが、このときに供給電圧も動的に変化するので、これに追従する機構が必要になる）だとしても変換ロスを最小限にできる。

AC／DC変換とDC／AC変換を繰り返すのではなく、最初にまとめて変えてしまえばいい。IDF Fall 2006の基調講演でラトナー氏が紹介したこの資料では、360ボルトにしてラックに供給する仕組みを説明しているが、実現には至っていない（出典：IDF Fall 2006の基調講演資料）《クリックで拡大》

　ここで紹介した電源回りの議論は2007年から続いている。問題と分かっていてなかなか解決に至らなかったのは、従来の電源システムを全部置き換える必要があるのと、当時は高い効率を発揮する製品が市場になく、自分たちで構築する必要があったためだ。これらの事情は全て高コストにつながる。とても普通のデータセンター事業者には手を出せるものではなかった。