機房節能 空調先行

宏正自動科技 綠能事業部經理 林熙邦

以往企業在設計電腦機房時，主要設計重點在於操作及容量是否能滿足企業作業需求彈性與未來擴展性，因此常常會預留許多電力與空調設施，以避免過熱、電力不足的問題發生。不過宏正自動科技綠能事業部經理林熙邦表示，這種設計理念也常導致電腦機房電力使用效率偏低的狀況。

過去由於電價偏低，而且也無相關機房用電效率指標可供IT人員參考，因此人們對此問題較不重視。但自2007年以後，由美國環境局所提供的能源之星計畫調查報告顯示，美國地區電腦機房於2006年耗電量是2000年時的2倍，如果未來能採取最佳實務措施加以改善，大約在2010年代初期，就可省下高達15座標準電廠的發電量。

也因此在能源成本節節高升的今日，有關如何改善機房用電效率的議題會受到企業所關注。林熙邦指出，企業在採取相關改善措施之前，應先了解機房內各項IT設備實際的用量狀況實屬必要。由於目前全球大約有80%的企業機房，仍是使用傳統基本型態的機架電源配電單位 (Power Distribution Unit, PDU)，僅有單純的電力配送功能，本身缺乏儀控裝置的功能設計，無法進行電力的監控與資料搜集，因此人們如果要了解用電狀況，只能單靠人工作業方式一一抄寫資料，而後再逐筆將記錄予以加總和分析。林熙邦認為，這種做法不切實際，也因此具有跨網路、遠端控制、電源管理及異常警訊功能的智慧型PDU，也逐漸開始被越來越多的機房所採用。

一般而言，平均機房用電效率(Power usage effectiveness, PUE)值多落在2~3之間，而目前國際上對綠色機房認證有訂出相關規範的單位，如綠建築協會(LEED-GDC)、能源之星(EPA Energy Star Data Center)、Code of Conduct on Data Centers Energy Efficiency，以及由Dell、AMD、HP、IBM及Microsoft等業界大廠所組成的Green Grid聯盟等，大致均認為綠色機房PUE值應該要符合小於1.52標準。

林熙邦指出，所謂PUE值計算方式，是將總機房的耗電量除以總IT設備耗電量後所得到的數值。不過以往受到測量技術的限制，其IT設備耗電量往往是由每月/每星期測量一次UPS的用電量來替代，「因此量測出的數據與實際伺服器用電總量常有很大差距。

Green Grid有建議，比較好的做法是每天定期測量PDU用電值，並將機房大樓用電量減去與分享至其他單位的空調、控溫...等設備所用電力取代原總機房耗電量，計算後的結果會比較精準。

林熙邦表示，在收集這些以新方式測量出的數值後，有研究單位發現，一般電腦機房IT設備的耗電量僅佔38%，而用於溫度、通風及空調設備(Heating, ventilation, and air conditioning, HVAC)的電力則有54%，PUE值高達2.63。這與效率較佳機房平均表現相比(IT設備耗電量63%，HVAC設備所用電力為22.4%，PUE值僅有1.58)，兩者之間顯然有著相當大的差距存在。這表示空調設備即是機房電力浪費的成因，如果要改善PUE值，第一步應該要從空調改善開始做起。

根據美國冷凍空調協會(ASHARE)的TC 9.9 2011建議書的看法，改善機房空調可由將冷熱風道最佳化，依機房等級建議，調整空調至攝氏18~27度的範圍，以避免過冷而浪費不必要的能源，以及使用機櫃冷卻指數(RCI)、迴溫指數(RTI)參數來確認空調安全及效能等處著手進行。

林熙邦表示，RCI是由機房空調專家Dr. Magnus Herrlin所發明及定義，主要是用來做為評估機櫃冷卻效率時的參數。一般來說，由於擔心過熱，大部份機房會將空調溫度調得太低，因而產生RCI_LO過低、能源成本太高的問題；相反地，也有部份企業盲目追求低PUE值，而把溫度調得太高，使得RCI_HI出現狀況。「這是因為太重視節能，反而忽略安全，讓機房停機的風險升高。

至於RTI則是計算「空氣通過空調設備的降溫程度」與「空氣通過IT裝置的升溫程度」兩者的比值。100%是最佳的狀況，過高或過低不是意指冷卻不足，不然就是能源的浪費。但不論是RCI或RTI，都應該要被時時監測，才能讓機房溫度即時進行調整，以便讓其節能與安全性達成平衡。

林熙邦強調，雖然安全仍會是機房設計的最重要原則，但受到近幾年來各項節能政策與標準規範的推動，人們還是要設法在安全範圍內，儘可能地提高電力使用效率。未來10年不僅是電力的使用狀況，連空調的效能及安全將會被納入到機房的重要監測範圍內，而這也就代表著：具有空調管理能力的PDU在機房中所扮演的角色，將會越來越吃重。