節能、散熱及安全,打造未來數據中心 智慧應用 影音
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節能、散熱及安全,打造未來數據中心

  • 闞大成DIGITIMES企劃

Uptime Institute北亞區董事總經理胡嘉慶,分享2023年全球資料中心的五大發展趨勢……。DIGITIMES攝
Uptime Institute北亞區董事總經理胡嘉慶,分享2023年全球資料中心的五大發展趨勢……。DIGITIMES攝

近年隨著數位科技持續推陳出新,驅使智慧應用浪潮洶湧席捲,猶如「寒武紀大爆發」時代來臨一般,不斷催生科技奇點,將各領域應用推向新高峰;與此同時,ESG、淨零低碳也蔚為大勢所趨,比起從前企業更需要落實節能減碳。這也意謂著,企業對運算力需求急遽擴增,推動資料中心升級可謂勢在必行。

鑒於此,DIGITIMES於日前舉辦「2023企業機房論壇」,將主題定調為未來數據中心,並且聚焦探索「散熱節能」、「電力備援」、「治理效率」及「環控消防」等四項主要內容,期望協助企業從容克服重重挑戰,順利邁向未來數據中心。

日昇意定科技朱國權表示,為保證機房維運…倡議功能驗證,訴諸Life-Cycle Building Commissioning(LiBCx)概念……。DIGITIMES攝

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台灣建築調適協會林世昌說,建置機房到最後經常面臨驗收難題;他建議應向第三公證單位求助……。DIGITIMES攝

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陽明交通大學講座教授王啟川說,資料中心面臨嚴峻散熱議題,熱管理已成為電子系統及組件的必備條件。DIGITIMES攝

陽明交通大學講座教授王啟川說,資料中心面臨嚴峻散熱議題,熱管理已成為電子系統及組件的必備條件。DIGITIMES攝

魔力門部落格ZMAN指出,高密度時代資料中心佈線,要求單櫃埠密度越高越好、安裝速度越快越好且確保不犯錯……。DIGITIMES攝

魔力門部落格ZMAN指出,高密度時代資料中心佈線,要求單櫃埠密度越高越好、安裝速度越快越好且確保不犯錯……。DIGITIMES攝

ROHM展示近期火紅的GaN元件「EcoGaN系列」,今後若與100V輸入單通道DC/DC控制器整合,有助資料中心實現高度節能與小型化。DIGITIMES攝

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伊頓飛瑞慕品(EATON)展示深具特色的3D可視化資料中心管理系統,以及鋰電池不斷電系統(UPS)、XAP Busway匯流排。DIGITIMES攝

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建興儲存科技展示資料中心級SSD,標榜支援端到端資料保護、斷電保護、雲端監控,並符合TCG Opal儲存裝置安全標準。DIGITIMES攝

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第一線提供一站式資料中心託管與加值服務,如24/7候監控、資料保護等,旨在打造企業智慧未來、確保資料安全。DIGITIMES攝

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匯明展示由StarLine推出的數據機房全新配電方案,包括Track Busway即插即用匯流排供配電系統,以及Critical Power Monitor電力監控系統。DIGITIMES攝

匯明展示由StarLine推出的數據機房全新配電方案,包括Track Busway即插即用匯流排供配電系統,以及Critical Power Monitor電力監控系統。DIGITIMES攝

Fluke展示VERSIV佈線認證測試系統、PoE工業乙太網連線品質驗收檢測方案,讓大家有效因應PoE設備驗證、安裝開通和故障排除。DIGITIMES攝

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Legrand集團歷經多次購併,已然擁有豐富完整的資料中心解決方案,此次展示包含新一代智慧型機架 PDU在內的諸多產品線。DIGITIMES攝

Legrand集團歷經多次購併,已然擁有豐富完整的資料中心解決方案,此次展示包含新一代智慧型機架 PDU在內的諸多產品線。DIGITIMES攝

現今在全台擁有19座機房的中華電信,堪稱國內資料中心的第一品牌,此次也盡力展示其在綠電、節能等方面的成果。DIGITIMES攝

現今在全台擁有19座機房的中華電信,堪稱國內資料中心的第一品牌,此次也盡力展示其在綠電、節能等方面的成果。DIGITIMES攝

鑒於機櫃密度飆高、傳統氣冷不敷解熱需求,台達力推浸沒式機架電源及電源供應器,既滿足冷卻需求又降低能耗。DIGITIMES攝

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遠傳電信攜手施耐德,合力推出DCIM as a Service,讓客戶能輕易透過智能管理平台,掌握各項機房基礎設備的運行狀態。DIGITIMES攝

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主打系統平台「Rittal - The System」的威圖,展示邊緣資料中心方案,內含纜線管理、配電、監控、IT安全及消防…等完整機制。DIGITIMES攝

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多電腦切換器領導廠商宏正(ATEN),此次端出富含機房設備遠端集中控管、電源管理、空調水冷背板…等綠機房方案。DIGITIMES攝

多電腦切換器領導廠商宏正(ATEN),此次端出富含機房設備遠端集中控管、電源管理、空調水冷背板…等綠機房方案。DIGITIMES攝

群暉科技(Synology)主打高效儲存、備份保護、檔案協作,舉凡一站式多平台備份、Synology C2 SaaS…等熱門產品都涵括在內。DIGITIMES攝

群暉科技(Synology)主打高效儲存、備份保護、檔案協作,舉凡一站式多平台備份、Synology C2 SaaS…等熱門產品都涵括在內。DIGITIMES攝

勞力與能源支出增,墊高資料中心成本

Uptime Institute北亞區董事總經理胡嘉慶,分享2023年全球資料中心的五大發展趨勢。一是「地緣政治加深對供應鏈的擔憂」,烏俄戰爭、台海情勢升高及中美關係緊張,造成不穩定局面。二是「太熱了,無法處理?營運商對新晶片的掙扎」,下一代耗電晶片,及密集新穎的IT基礎設施設計,顛覆過去關於功率密度與冷卻選擇的假設。

三是「雲轉移將面臨更嚴格的審查」,因預算緊縮、雲成本螺旋上升,企業對於將關鍵應用轉移上雲更加謹慎。四是「終於...能源效率重點轉向到IT」,伴隨地方政府對新建大型資料中心的抵制、電力限制影響資料中心容量成長,導致IT效率的壓力驟增。五是「資料中心成本愈來愈高」,因供應鏈問題,及不斷上升的勞動力、能源與資本成本,導致資料中心的建設與營運成本不斷漲升。

因應高密度挑戰,需採取創新架構

魔力門部落格版主梁化楠(ZMAN)指出,隨著高密度時代來臨,為資料中心帶來新挑戰。在佈線方面,要求單櫃埠密度越高越好、安裝速度越快越好且確保不犯錯;在此前提下,舉凡曲型跳線面板、細跳線、快速跳接、快速埠複製、垂直跳接等都成為值得採用的選項。

至於散熱,他認為對3~5kW機房,煙囪櫃是不錯選項。若密度更高,單櫃已達20、30kW,可考慮導入水冷門、浸沒式冷卻等方案。談到電力,可留意BUSWAY,因為它相對於電纜,具有較安全、極高電流、瞬時短路強度大,散熱佳,安裝/連線簡單、彈性應用等優點。

落實LiBCx,建立正確的機房維運機制

日昇意定科技顧問總經理朱國權表示,隨著AI應用崛起,導致伺服器用電量飆高;在機房用電容量激增下,若維運出問題,恐造成重大衝擊。故現在國內許多協會倡議功能驗證,且訴諸Life-Cycle Building Commissioning(LiBCx)概念,不管設計、施工、維運階段都要做驗證。

同時Tier概念也不斷延伸,強調在設計、建造階段就要備齊文件。換言之正確的維運管理制度,需奠基於良好設計,甚至在功能驗證階段就完成所有文件。假設機房高架地板下有漏水,DCIM需立即告知人員,依指示打開對應地板、關閉對應閥件,再依據SOP/EOP進行維修。

改善HTC和CHF,實現最佳浸沒冷卻效果

國立陽明交通大學講座教授王啟川說,資料中心為高耗電單位,亦面臨嚴峻的散熱議題,因此熱管理已成為電子系統及組件等各個方面的必備條件。

散熱技術分為氣冷、液冷、浸沒式冷卻,另有自然冷卻。惟仍需提高「導熱係數」(HTC)、「臨界熱通量」(CHF)的高效能沸騰表面,以期發揮最大化浸沒式冷卻效果。

結合第三公證單位,嚴格執行消防測試

台灣建築調適協會/台北市消防設備師公會常務監事林世昌說,建置機房到最後,經常面臨驗收難題;他建議應向第三公證單位求助,尋求專業人力幫忙驗測,藉此產出明確數據,證明是否可允收。

以消防系統功能驗證而論,需執行防護區氣密測試程序,將藥劑噴滿全區,理論上可抑制火勢,但是否產生復燃,取決藥劑附著能否逾10分鐘,若超過,就無復燃之虞。故氣密測試的核心,在於模擬最壞情況,針對機房的消防系統做最嚴格的檢視。

精進基礎設施,建構優質資料中心

台達電子資通訊基礎設施事業群關鍵基礎架構事業部台灣區業務部經理林士基 表示,從前蓋資料中心,可能耗時半年到一年的設計、一年的土建、半年的安裝暨調適,共計2~3年。現今更好的做法,不再是一磚一瓦在現地製作,而是採取預鑄式方案。為此台達提供POD、Micro Data Center、All-in-One CDC、Power Container等多項方案。

至於棘手的空調解熱議題,台達提供多項跳脫傳統CRAC的進階方案,包括列間空調、風牆、液冷,甚至是製冷能力上看100kW的兩相浸沒式液冷,有效解決熱的問題。

透過資料中心創新,助長企業數位韌性

中華電信數據中心設計經理潘錦宏表示,據統計,台灣資料中心數量排在亞洲第九,反觀地理位置相近的香港高居第四,顯見台灣還有莫大發展潛力。唯有打造更多優質資料中心,才能協助企業提升數位韌性,在各種打擊下迅速恢復。

而中華電信已導入多項數位韌性措施,提高產品的可靠性與安全性,包括建立嚴謹的管理流程、強化網路安全、多層次備援機制、定期安全演練和測試等。現於全台設置19座資料中心,其中4座提供L2-DCI互連,方便客戶彈性對接各種網路或服務,有效縮短延遲。

鋰鐵電池崛起,成綠色機房關鍵要素之一

伊頓飛瑞慕品企業業務協理蔣嘉俊說,其設定的綠色機房建置重點,涵蓋永續、高效、智慧電網、先進電池技術等必要元素,而伊頓已順著此脈絡設定五大產品線,包括微型資料中心、智慧電網UPS、一站式解決方案、鋰鐵電池配置、資料中心管理軟體。

以其中深受矚目的鋰鐵電池而論,其優勢在於較傳統鉛酸電池有著更優異效能、更長循環壽命、更小體積(大幅降低50~80%樓面空間)、更低成本,並得力於電池管理系統(BMS)而享有更高安全性。

雲端業者自製晶片,實現最強雲原生服務效能

AWS台灣雲端運算產品經理施乃瑜指出,截至目前,EC2已有逾600種Instances,無論企業工作負載屬於CPU、記憶體或I/O密集型,都可滿足需求。

值得一提,AWS積極發展Arm-Based自製晶片Graviton,旨在提供更便宜、更強大、更迎合ESG的算力選擇。當輕量級、專用型的容器架構逐漸取代VM,此時通用型設計的x86架構已非最佳解方;於是AWS基於Well-Architected設計,在2018年推出第一代Graviton,至今已推進到第三代,標榜能對雲原生服務提供最佳效能,與同樣核心數、記憶體的x86 CPU相比,性價比高出40%。

完整資料管理策略,支撐數位轉型大業

群暉科技(Synology)台灣業務總監高志鵬表示,企業為實踐數位轉型,愈來愈講究資料完整性、資料同步即時性、資料再利用、資料安全性;針對四大需求,Synology悉心設計對應方案。

有關資料收集,企業可將各部門或廠區資料收納至中小型NAS,再集中收容至上層NAS。在資料分享部分,群暉打造Synology Drive,透過雲服務來支撐總部NAS,將設計圖等重要資料Sync到各分點。至於資料再利用,提供具高I/O運算力的全快閃裝置。針對資料保護,可透過Active Backup備份軟體,將PC、伺服器、SaaS(如Microsoft 365或Google Workspace)的資料備份至NAS或Synology C2雲平台。

提升運算節點能源效率,助力實踐環境永續

美商超微半導體(AMD)台灣分公司資深技術顧問鄭凱元說,據調查75%企業將環境永續納入2023年RFP規範,凸顯CPU/GPU卓越能源效率的重要性。

AMD如何推進環境可持續性?分兩個層面。首先AMD已訂定環境可持續性目標,2020~2030年間自身產生的溫室氣體要減量50%;針對供應鏈,要求2025年100%供應商都要制定溫室氣體減排目標、80%供應商須採購再生能源。其次為加速資料中心永續發展,格外重視每瓦效能,期許在2025年前將運算節點的能源效率提升到2020年的30倍。

高密度機櫃如何解熱? 浸沒式液冷為正解

台達電子電腦及網通電源事業群資深業務代表温程表示,肇因高能耗、噪音、粉塵汙染、絕緣差,導致資料中心的風冷散熱瓶頸愈趨顯著。為降低PUE,企業紛紛尋求風冷散熱以外的冷卻技術,使浸沒式液冷漸受矚目。
為此台達打造浸沒式冷卻系統,建議功率200 kW以上的機櫃採用其中單相方案,250 kW以上使用兩相方案。總括而言,台達伺服器電源能源轉換效率逾96%,藉由領先全球的伺服器電源設計能提升產品品質與可靠度,而其浸没式散熱較傳統氣冷散熱降低逾40%耗能。

廣設智慧機房,助台商拓展供應鏈布局

香港商第一線售前經理李馨怡主講「智慧機房 翻轉企業營運未來」,建議企業參考國際標準與認證制度,如Uptime或TIA-942等規範,作為自建或承租IDC機房的依據。

第一線亦遵循國際標準,在亞洲地區積極布局與資料中心,涵蓋越南、新加坡、印尼、菲律賓、日本、南韓…等眾多區域。這些機房不僅擁有高規格的電力、空調、環控、門禁…等基礎設施,針對機櫃貼心融入防震、機櫃理線、電源排插等設計,甚至提供人力加值服務,方便台商無後顧之憂進行海外拓銷。

雲地整合+數位韌性+永續發展,擘建未來資料中心

遠傳電信企業暨國際事業群IDC服務暨解決方案資深經理楊金祥強調,當前如何做好雲地整合,如何讓系統在遭遇危機時持續運轉,如何應對永續發展挑戰,皆是重大課題。

因此遠傳致力打造安全的機房環境,提供安全的雲地環境,透過戰情儀錶板、DCIM as a Service來強化智能管理,並藉由節能優先、風力光電互補、儲能為輔、結盟生態鏈創新減碳來實現永續發展,助企業擘建未來資料中心。

借助創新技術,讓資料中心兼顧效率和永續

Legrand集團瑞力登國際亞太區副總經理Sanjay Motwani指出,隨著供應鏈議題、功率密度提高、能源成本增加,導致資料中心業主難以在敏捷、效率、永續間求取平衡,迫切需要引進創新技術來強化管理。

為此Legrand利用「IoT@Rack」技術,持續進行機架/設備級別的功耗量測,掌握基礎設施動態,確保電源、空間、冷卻、UPS恆常維持最適化運作,避免造成產能浪費(例如一直以低溫進行冷卻、導致電費居高不下)。

檢測IIoT連線品質,避免機台卡頓或停機

翰特科技Fluke網路認證講師蔡少塵說,根據Fluke研究,IIoT環境機台卡頓或停機,多與纜線過長、纜線品質、連接器接頭鬆動有關。

Fluke能提供什麼協助?首先透過DSX2-8000纜線測試儀,廣泛支援RJ-45、M12D/M12X、iX Industrial…等接頭,進而搭配不同Adapter,針對工業實體層做對應測試。另基於IIoT連線品質故障排除,推出掌上型測試儀LinkIQ,可測試線路所能支援的最大速率、電纜連線品質、網路可用度、PoE實際供電狀態;最終保存所有測試結果,幫助使用者快速產出測試報告。

混合雲+訂閱式IT,加速實現綠色IDC

台灣大哥大企業服務智聯綠創產品主管白宏文表示,現今不少企業苦惱於上雲的資安考量、各系統管理不易、企業營運成本高;凸顯Hybrid Cloud是企業上雲的最佳方案,更能在成本效益、服務品質、減少安全風險、服務靈活性之間達到平衡。

另因全球ESG浪潮興起,使降低碳排成為企業當務之急。為此台灣大哥大推出Smart IT管家服務,讓企業以即服務方式取得空調、電力、消防、安控等系統,及管理人力、網路連線,再透過訂閱式IT服務與ESG策略緊密連結。

承包商扮要角,建構實體鏈路智能管理系統

鍵祥資訊工程智能基礎架構事業處處長涂育洋,分享實體鏈路智能化管理系統、AI高速運算基礎設施等建置經驗。前者案場30餘年來歷經多次線路新增、移除及改接,維護及管理不易,故導入康普imVision智能化管理系統,並結合使用者端網路線路升級並增設設備,優化網路基礎佈線設施的管理與維護。

另一場景為國網中心。鑒於AI為高負載、高密度、高溫場景,故透過冷卻水塔、自然冷卻做二次換溫,以達最低能耗;電力部分則採用具系統簡化、靈活安裝優勢的Busway,讓該場域創造PUE 1.1佳績。

氣冷轉雙相浸沒液冷,能源成本大降42%

技鋼科技台灣區產品行銷經理王昭力強調,浸沒式液冷伺服器方案已非下一代的事,為現在進行式。
隨機櫃用電密度驟增,氣冷不敷需求,現今選項有三,包括直接液體冷卻(DLC)、流動方式冷卻、蒸發方式冷卻,後兩者分別是單相、雙相浸沒式液冷。不論單雙相皆將伺服器浸泡下去,前者藉由油的流動帶走熱,後者因沸點低,一碰到CPU/GPU就蒸發、藉由液體轉氣體回歸大自然。據實測,若從氣冷改採雙相浸沒,可望減少42%能源成本、降低34% PUE。