做好PUE量測 方知機房能效優化之道
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有鑑於公務機關與學校機房能耗嚴重，政府已積極研礙相關創建規範，並藉由實際訪查，完成台灣首次具系統性、規模性的PUE量測。經濟部能源局在2013年曾發布一份資料，指台灣服務業資料中心年耗電量約4.1億度，約佔商業部門總用電1.4%比重，至於政府或學校的資料中心耗電量則更高，達到3億度之譜，佔相關領域總用電的6.8%。可以預見，未來隨著企業或機構對網路及通信應用需求高漲，若不及早因應控制，機房能源消耗情況恐將日益嚴重。
其實早在2012年，時任行政院政務委員的張善政，即已意識到此問題的迫切性，遂於行政院節能減碳推動會議101年度第一次委員會議中提出建議，研擬推動台灣資料中心節能之可行做法，視市場技術狀況，責成政府機關資料中心能源使用效率達於一定水準，至於具體實踐手段，一來可投入資本以改善機房設施，二來可逕行委外遷移至能效達一定水平之商用資料中心。
此言一出，後續多項措施隨之啟動。除了展開資料中心耗能量測技術建立、能源效率管理研析之先期研究，並由教育部電算中心、內政部建研所、研考會資管處等多個單位協助調查量測相關事宜，以期根據量測結果，作為今後研擬資料中心節能推動措施、訂定新建資料中心能源使用效率基準、及研擬政府機房委外招標規範等業務之參照規範。
而參與執行「資料中心耗能量測技術建立與能源效率管理研析」計畫的工研院綠能與環境研究所，亦於2012年8月至2013年10月期間，實際訪查政府機關、學校單位甚至若干民營企業的機房，以執行PUE量測工作。
而在不久前，執行單位也利用公開研討會場合，向大眾分享了此一量測計畫的施行成果，連帶點出多項值得企業機構留意的關鍵要素。
權衡量測成本與精準度 求取適當PUE計算方式
首先，由於量測方式及量測位置，以往業界尚無統一規範，導致業者或研究單位所端出的PUE量測數值，比較基準不甚一致，倘若只看數字而不明就理，恐對於受測單位的能源使用效率多所誤解，顯然有導正必要。因此透過此次計畫執行，工研院與幾家協力廠商花了頗多時間與心力，研擬討論最適用於台灣現況的量測方法。
按國際通用的PUE計算方式，通常可分為Category 0、Category 1、Category 2與Category 3四種型態，各類型對應的量測點有所不同。其中Category 0計算分母為「週期時間內UPS輸出位置之最大尖峰用電」、分子為「週期時間內資料中心總用電之最大尖峰用電」，是唯一分子分母皆取kW為單位的算法，計算基礎相對粗略，故而率先遭捨棄。
而在Category 1、Category 2及Category 3部分，量測基準各為UPS Output、PDU Output與IT Input，計算公式的分子與分母皆以kWh為單位，其中Category 3量測點數最為龐大，看似最貼近機房實際用電情況，但由於工程浩大而致量測成本負擔吃重，執行難度偏高。
至於Category 2，則考量部分機房並未採用PDU設備，就算有，亦頗多採用排插式裝置，無法作為量測點執行計算；權衡之下，工研院決定採用Category 1量測模式
然不可否認，縱使Category 1被運用的頻度最高，但結算結果的精準度，仍未必到達爐火純青，只不過機房管理人員並非數學家，僅須儘可能還原事實真相、求取相對精準數值即可，絕無必要在數字運算上斤斤計較；在此前提下，工研院即使採納Category 1，亦須顧及多數機房並非處於獨棟建築物的現實(所以機房將與整棟建物共用變壓器)，若將量測點置於市電供應與變壓器之間，恐難分辨何者為機房所用、何者為其他空間所用，因此將Category 1計算方式略做修正，把原本變壓器前量測位置，改置於變壓器、UPS之間。
值得一提的，Category 1另一量測點、也就是計算式的分母部分，係設置於UPS到PDU之間，然而這段仍可能有變數產生，例如某些中小企業，當市電從變壓器進入UPS後，或從UPS到PDU之前，或許會出現分流，其中一路串接機房的機櫃與資訊設備，另一路則串聯至辦公室，支應該區域中個人電腦、印表機、投影機甚或其他設備的用電，工研院便為此詳加釐清，在公式上予以扣除，以避免辦公室耗電誤遭納入機房PUE計算，影響數值的合理性。
工研院建議，爾後用戶若欲自行量測，亦不妨採用Category 1計算方式，即是在週期時間內以總耗電量kWh作為計算，避免墊高量測成本，亦可獲取具有可信度的PUE數據；此外，用戶必須留意，電力變壓器供應範圍含括整棟建築物，而非僅止於機房本身，所以在變壓器前掛表可行性不高，必須調整到變壓器後(UPS前)的位置。
獨立空調加冷熱通道 為降低PUE必備要件
除了量測方式外，最令人關注的，無疑還是訪查41座機房後的實際結果，幾經歸納，發現政府機關與學校單位機房，具備幾項共同特徵：第一，機房皆位在建築物中的某一空間，故機房設置會受限於建築空間與結構，逾五成機房雖為獨立空間，卻出現了對外開窗的怪異場景；第二，逾七成五機房擁有獨立空調系統，雖為可喜現象，但僅不到3分之1已規劃冷熱通道，亟待改善的空間著實不小；第三，超過3分之2機房的電力系統，堪稱清楚、明確且乾淨，並未同時供應予非機房設備，有助於提高整體能源使用效率，理應繼續維持。
此次訪查的41座機房，PUE表現落差可謂不小，表現好的僅在1.6上下，表現差的甚至高於2.6，顯見不同政府機關與學校的資料中心能源使用效率，優劣差異實為可觀；剖析PUE表現較佳的機房，大致具備幾項值得其餘用戶參酌的共同特色。
針對建築空間部分，多為獨立空間、並未混雜其他用途，絕不對外開窗且有遮蔽隔絕，空間規劃適當並無過大或過小之虞，設備與佈線的空間佈局皆屬理想。
在電力系統方面，PUE表現優異的機房，電力線路至為明確，反觀PUE較差者，甚至有從地下室UPS拉線至十幾層樓的不當案例，後者光是電力線路不明所導致的耗損，就足以形成PUE下降的絆腳石，其他較佳特徵還包括擁有獨立的機房電力迴路，且多採用高效率UPS、避免過度低載。
有關資訊機房的耗電大戶、也就是空調系統部分，PUE表現優異的機房，均十分關注空調操作溫度的調整事宜，也多具備獨立空調系統，冷熱通道明確分離，並針對空機櫃加裝隔板、嚴防混風效應，也多已更換採用高效率空調設備。
據悉，參與此次計畫的單位，包括工研院、協力廠商，甚至納入專業技師、建築師，已共同組成一專案小組，刻正研擬有關資料中心耗能量測技術建立與能源效率管理的規範，預計2014年底出爐；與此同時，上述成員也共同組成台灣資料中心基礎建設技術委員會，未來除將負責持續維護上述資訊機房創建基礎設施規範外，並將討論制定相關認證機制。
另一方面，伴隨台灣大哥大綠能機房案例，已使Uptime Institute的Tier III認證，成為業界起而效尤的標竿，工研院除負責維護Uptime Institute白皮書的中文版本外，也促使Uptime機房設計師專業認證(Accredited Tier Designer；ATD)在台灣的首次教育訓練課程，將在2014年第三季起正式開辦，期盼致使台灣資料中心設計水平，與國際標準鏈結得更為扎實緊密。
