宏碁eDC打造30kW高密度機房

重 點
● 首度結合下吹式與水平式空調系統來提升機房制冷力
● 出入口用PVC條狀窗簾來隔絕冷熱通道
● 強化管線抗震設計，避免因地震拉扯而冷媒外洩

為了因應高顯熱機房的世代來臨，宏碁電子化資訊管理中心（簡稱宏碁eDC）日前打造全臺首座同時結合下吹式與水平式空調系統機房，單一機櫃最高可承受30kW制冷力，若換算成IT設備，可同時承載10座IBM刀鋒機箱，單一機櫃最多可承載120臺刀鋒運算模組。宏碁eDC的資料中心現有5層樓，宏碁電子化巨架構服務事業單位副總經理張善政說：「目前僅4樓採高密度機房的設計，未來將增加更多高密度機房。」

張善政指出，要打造高密度機房時，除了考量包括機房環境的實體安全和機房設施的可靠度以外，機房還必須具備電力和冷卻能量的擴充彈性，並且採取抗震設計，容許系統組件有足夠的柔性來吸收震動能量。另外還要考量防漏設計，備妥冷媒或冷卻水外洩時的因應方式。

機房內部空調的制冷力是上述設計考量中最大的挑戰。對10年前機房而言，單一機櫃最多只能放置耗電1.9kW的設備，不過，新一代的伺服器越做越小，但散發的熱能卻越來越大。對高密度機房而言，客戶往往會要求單一機櫃至少要能夠放置10～20kW的設備。張善政表示：「新機房的設計就是要解決這超過10倍耗能的需求。」
所以，宏碁高密度機房同時採用下吹式與水平式空調系統，讓單一機櫃的制冷力可承載30kW設備的散熱。」此外，宏碁還使用冷媒來冷卻機櫃，並採用了優化冷熱通道設計方式。

要提升機房內的制冷力，應先改善機臺的通風設計。傳統的機櫃冷卻方式會讓冷、熱風混雜，制冷效果不佳。宏碁eDC在2000年時打造的機房則是採取垂直通風的設計來降低機櫃溫度。宏碁的高密度機房則是採取冷、熱通道的設計。設置冷熱通道將冷風與熱風區隔開，避免機房內有混風的情形發生，防止機臺吸入不夠冷的空氣，而降低能源效益。

為了建立冷熱通道，以往會將機臺擺放位置改為面對面、背對背的形式，但這仍然無法完全解決在上方的機臺較下方機臺熱的問題，原因是無法將冷通道與熱通道完全區隔。在冷熱空氣交界處，也就是機臺的上方，仍然會發生混風的情形，讓上方的機臺依舊比下方機臺熱。

所以，宏碁eDC在高密度機房的設計中，除了將機臺擺放成背對背、面對面的方式，並將冷通道上方裝設透明隔板作為天花板，在出入口處設置PVC材質的條狀塑膠門簾，就像是半導體業無塵室的隔離門簾一樣，徹底將冷通道與熱通道區隔，而不是像一般機房安裝隔離門。PVC門簾的好處是開關迅速，而且只會開啟進出主體需要的空間，能夠減少冷氣的流失。

除此之外，宏碁eDC還進一步在地板上安裝大型的蜂巢板來提高下吹式冷氣的出風量，並且在機櫃與機櫃間架設水平式空調主機，來提高整個機房的制冷力。

宏碁eDC設施管理處處長高志強表示，將冷熱通道完全隔絕後，光靠下吹式空調就可達到單一機櫃4kW的制冷力。在機櫃與機櫃間，再依制冷力的需求來增加水平式空調，甚至單一機櫃的制冷力可承載到30kW設備的散熱，「不僅提升能源效率，也能提高機櫃密度。」

除了提升機房制冷力外，宏碁eDC還強化機房的消防與防震設計。首先是隔絕冷熱通道的PVC門簾是防火材質，難燃性高。另外在門簾隔板的上方銜接處，還設置了一個特殊的感應設備。當火災發生時，機房溫度只要超過55度，感應設備中的保險絲會熔解，自動將門簾放下，讓滅火氣體可以進入機臺所放置的空間。宏碁eDC採用FM200環保氣體的滅火系統，此種氣體能迅速與空氣混和，且與二氧化碳相比，又不會侵蝕機具設備。


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另外，因為宏碁eDC採用冷媒來冷卻空調系統，為了避免冷媒管線因為地震而扯斷，導致冷媒液體外洩，造成機櫃設備損壞。宏碁eDC機房特別在冷媒管線與機臺銜接處採用有彈性的橡皮管，並將橡皮管的長度拉長，讓管線與機臺銜接處有緩衝空間，一旦發生地震時，機臺與管線有相對運動的空間，銜接處就不容易因搖晃拉扯而斷裂。



在機房環境和設施上，張善政表示，目前宏碁eDC機房穩定度可達到99.9998%，屬於TIA-942第4等級的機房。TIA-942機房標準依機房的備援度及穩定度分為4個等級，等級越高代表該機房的備援度與穩定度越高。例如Tier 1機房內部只有1組不斷電系統和發電機，沒有更完善的備援機制，而Tier 4機房每年最多只能中斷0.4小時，不論維修或意外都不能中斷機房服務。張善政表示，宏碁打算在半年內取得Tier 4機房的認證。



為了打造Tier 4機房的可靠度，宏碁eDC的高密度機房採取UPS雙重備援架構，在同一區域中採用3+1的設備備援，另外還提供了跨區域的3+1備援機制。

此外，宏碁eDC還在屋頂設置了30臺發電機來提供多層次的雙迴路供電。一般租賃機房的發電機組都建置在地下室，但宏碁eDC每年電費高達4億元，需要大量的發電機組才能提供足夠的備援電力。若將發電機組設置在地下室，當發電機全部啟動時，地下室空氣很容易耗盡而導致發電機停擺。所以，宏碁將發電機組改設置在屋頂，來解決空氣不足的問題。另外，在屋頂的另一處，宏碁還放置了太陽能板以及風力發電設施，光靠太陽能板發電一年約有200kW的發電量，約占整體用電的百分之一。文⊙陳品容