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資料中心能效五大迷失

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台達電子工業股份有限公司關鍵基礎架構事業部專案經理陳銘志。
台達電子工業股份有限公司關鍵基礎架構事業部專案經理陳銘志。

資料中心乃企業的營運中樞,在全天候運轉下,不容絲毫差錯,因此機房佈建上,都以最優良的硬體設備來支應。然而資料中心在能源的耗用上也很可觀,如何在正常營運之下,提高其能效,以降低整體成本,已是業界努力的目標。在衝高能效當下,有哪些迷失呢?就讓台達的專家告訴您…

談到資料中心能效  IT經理往往不能笑?

台達電子工業(Delta)關鍵基礎架構事業部專案經理陳銘志先生,針對「資料中心能效五大迷失」議題做演說。首先他指出,資料中心在當今雲端儲存與運算流行之下,所扮演的角色是越來越吃重,而大數據(Big Data)的來臨,也代表著大挑戰。不管是企業端或主機代管業者,隨著資料量的暴增,IT經理人常苦惱於如何掌控電力空調與空間成本。

在有關企業機房最頭痛問題的千人問卷調查中,有1/3認為「電力、空調和空間成本」也是非常棘手的。其實就企業機房的整體設施來看,空調系統才是機房的用電大戶,在Gartner與Forrester的企業機房耗電量調查報告中顯示,空調就佔了45%,其餘55%才是伺服器、電腦、UPS等等。隨著雲端化所帶來的耗電量逐年攀升,目前全球所有資料中心每年的耗電量,相當於30座核電廠的發電量。

陳銘志指出,以機房至少15年壽命來看,將會有75%的營運支出用在電費上,為當初投資成本的3?5倍,由於企業主大多認為IT是個花錢的單位,因此IT人員除了要計算整體營運成本,且在每年跟老闆編列的有限預算內,提出降低營運成本、增加能源效率的改善計畫,提升機房能效。影響的指標一共有5個,分別是:UPS、機櫃、規劃、PUE、空調。

確保不斷電就好了  低運轉時耗電量不考慮?

各廠牌的UPS(不斷電系統)規格上,規格上都只標示最高的整機效率,然而在低負載狀況下,不同架構與規格的UPS其整機效率會有相當大的差異。當系統在低負載的時候,廠商不會告訴你UPS效率會降到多少,因此UPS能在整體系統低負載時,能夠用最少電力,產生較少的熱能,就能提升整體能效。

一般來說UPS大多採N+1備援方式來規劃。且合理負載不應超過50%,若超過50%則代表其中一台出問題,將有可能致使其他UPS過載。因此在系統容量規劃與效率上,常常會發生:容量不足的機房(規劃能力不及格)、容量太大,使用率低的機房(初期建置成本高,運行耗能)、使用中的機房需擴容(系統升級成本高,並有不可預測性,甚至嚴重的停機風險)等狀況。

傳統單機型的UPS產品,不過是增加數量、以大換小、1+1並聯時,都有可能影響機房設置,造成空間不足?電力系統雜亂、更換不易?停機風險、成本高?效率低等風險,因此他建議改採用模組式UPS,採機櫃設計,在增量、熱抽換、系統效益都能兼顧,達到升級成本最佳化。

有冷氣吹就好  風冷或水冷沒關係?

空調系統有室外機(水冷或氣冷),會因不同架構、運轉、佔地、保養都會提升總營運成本;而室內機也有分:機房級(Room Level,有上送風和下送風兩類)和機櫃式(Row Level,水平送風)兩種精密空調。後者可以靠近機櫃就近製冷,氣流路徑短,以減少氣流分配不均現象,且風扇轉速自動調整,減少不必要的能耗。

由於RowCool的架構配置,可依規劃夾放在機櫃之間,讓熱風的迴風距離縮短,因此可提升空調效率,在有限的機房面積下發揮最大的坪效。經2年TCO分析,運轉19個月以上,機櫃式會比下吹式的更省成本,實現「有感節能」。

機櫃都一樣?PUE值低就好?

在機櫃的選擇上,同樣是144kW的配置來說,採用8kWx18的密度,就會比6kWx24或4kWx36的配置還省空間,增加坪效。且機櫃採蜂巢狀的高開孔率,也可提高散熱能力。再搭配冷熱通道分離的設計,提高空調使用效率。

至於能耗指標等級,大多以PUE(Power usage effectiveness;能源使用效率)做評斷,即「資料中心總耗電」除以「IT設備總耗電」。PUE值越低越好,1.25?1.43、1.43?1.67、1.67?2依序為黃金級、銀級、銅級,而>2.5則是不認可等級。

但是,當企業實行VM(虛擬機器)之後,IT設備的總耗電會減少,但PUE值卻會因週邊設備用電量不變的情況下,造成上述假分數公式(分子>分母)除下來,把PUE值墊高,而認為實施VM反而更耗電的誤判盲點。

其實在VM實施後,的確可以降低整體耗電量,他建議應該以「動態的能耗量測」,在空調系統與IT設備中間分別架設數位電錶,來監控其用電狀況,而非單靠PUE值來判定。

放棄短視迷思  良好的機房規劃帶您上天堂

以台灣資料中心有30%是新建、70%是升級?改建的概況來看,早期規劃是走一步算一步,但若能透過務實且最佳化的規劃,就能比現有機房多3倍容量,節省>60%的空間,「省下未來的成本」,如今模組化機房已是趨勢,台達電也提供各種整體解決方案,讓機房改造成具備彈性、快速、容易、節能、效益等特色。