資料中心硬體設備所製造的熱能將逐年提升:過去一個機櫃只要4千瓦的電力,但今日卻要15千瓦,資料中心的硬體設備耗電量越來越高,相對地製造的熱能也就越高。(資料來源/The Uptime Institute)

圖片來源: 

iThome

機房的建置必須預想到未來5至10年的發展,面對未來10年,首先企業必須正視高密度機櫃時代來臨。目前臺灣企業機房每個機櫃的負載率平均值約為1.7kW,隨著高密度資訊設備的現身,如刀鋒伺服器,可以讓每個機櫃的耗電量高達10kW以上,為了應付未來10年的機房需求,開始有企業針對高密度、高顯熱的IT設備散熱需求,建置新一代的資料中心。這正是企業機房的第一項挑戰

此外,隨著環保意識的抬頭,目前世界各國正在設立碳足跡的標準,來計算出產品在整個生命周期中所直接與間接產生的二氧化碳排放量,透過碳足跡的記錄,就能作為企業推動減碳策略的參考依據,這個碳足跡標準將對臺灣製造業產生深遠的影響,因為資料中心需要龐大的電力,正是計算碳足跡時不可忽略的一環,臺灣已有企業開始著手降低資料中心的耗電,減少二氧化碳的排放。如何追蹤機房碳足跡,進而採取有效的節能減碳措施,是企業第二項挑戰。

未來幾年,企業機房還有一個必須注意的問題,美國NASA太空總署目前警告,太陽黑子將會在2012年處於極度活躍的狀態,所發射出來的太陽風會充滿大量帶電粒子,將會產生強磁場,除了衝擊地球磁場外,也會影響各種供電網路、通訊系統,更重要的是會影響資料中心的運轉,目前的資料中心架構可能無法因應這樣強烈的黑子輻射,面臨全面癱瘓的窘境。

挑戰1:機櫃運算密度大增

隨著刀鋒伺服器的現身,高密度、高顯熱的資料中心即將來臨,但是如果還是採用傳統的下吹式空調主機系統,將無法因應高密度機房的挑戰。

過去直立式伺服器的時代,一座機櫃最多只能擺放4至5臺的伺服器,很難出現系統過熱的狀況,但隨著機架式伺服器的現身,讓一個42U機櫃,最多可容納42臺的伺服器,散發出來的熱量比起採用直立式伺服器的機櫃,足足增加超過10倍。

密度高的機架式伺服器就讓企業機房面臨散熱的挑戰,但是,隨著刀鋒伺服器的出現,讓企業面臨更加嚴重的機櫃散熱問題。以IBM 7U高的刀鋒伺服器為例,42U高的機架空間共可容納6座的刀鋒伺服器,過去一個機櫃最多可容納42臺1U伺服器,但現在最多可容納84臺伺服器,機櫃的密度增加了一倍。

如果一個機櫃可以乘載84臺刀鋒運算模組,光是一個機櫃耗電量就高達30kW,1kW的耗電量需要120至165CFM的制冷量,30kW最少也需要3,600CFM的冷氣,如果採用傳統的下吹式空調系統,光是一櫃的散熱量就需要至少8片的蜂巢板,為了放置數量龐大的蜂巢板,機櫃與機櫃的距離必須要達到720公分, 將大幅降低機房的使用密度,也不符合企業機房的需求。

也因此,目前如中華開發工業銀行、國華人壽等開始採用新一代的機房建置。這些企業都是採用水平式空調系統,不同於下吹式空調的作法,水平式空調主機設置於機櫃與機櫃之間,主機的高度與深度都與標準機櫃一樣,但是寬度則只有標準機櫃的一半。這個空調主機會將冷空氣平行送出,相鄰的伺服器就會將這些冷空氣吸入機箱中,由於冷空氣的氣流路徑較短,可提高空調效率。

挑戰2:政府將課徵碳稅

中華開發工業銀行與國華人壽採用新一代的機房建置方式,雖然可以降低機房的用電量,但是他們主要的目的是為了強化機櫃使用的密度,來延長機房的使用壽命。不過,從去年開始,有一群企業不是為了延長機房壽命,而是為了其他原因而特別重視機房耗電問題。因為碳足跡標準的出現,使得企業計算碳排放量的標準統一,越來愈多的臺灣企業開始注重碳足跡。

所謂的碳足跡就是要評估產品從原料開採、生產製造、使用與棄置等4階段的生命周期對環境產生的衝擊,企業必須計算出生產與非生產性活動的二氧化碳的排放量,對於臺灣製造業將面臨很大的衝擊,高熱量的資料中心也是碳足跡要追蹤的對象,如何減碳成為企業的任務之一。如撼訊科技為了因應碳足跡的標準,就開始思考打造出一座節能的資料中心,降低二氧化碳的排放量。

除了碳足跡外,「碳稅」也是企業必須正視的問題,因為政府正在規畫「能源及環境稅」,計畫課徵碳稅。二氧化碳排放量稅額,預計每公噸課徵750元,這將嚴重衝擊煤炭、燃料油與電力等產品,其他包含染整業、人織業、造紙業、水泥業與鋼鐵業也影響頗大,而且直接反應在產品銷售。

政府課徵碳稅的目的就是要企業能夠克制二氧化碳的排放量,如果企業因為排放二氧化碳的越多,課稅的金額也就越高,造成成本的大增,為了降低生產成本,企業就必須透過技術能力減少碳的排放量,也是政府最終的目的。

挑戰3:2013年太陽風暴襲擊

企業在短時間內,將會面臨高密度與節能機房的挑戰,若將時間拉長至未來的2年後,預計2012至2013年太陽黑子造成的突波將襲擊企業機房。

這並不是科幻小說,美國國家海洋暨大氣管理局(NOAA)領導的國際專家小組,在美國太空總署(NASA)的支持下,預測出太陽活動將在2013年5月達到史無前例的高峰期。這段期間將會是太陽黑子最多而且太陽活動力最強的時刻,所產生的太陽風暴(Solar Storms)會發射出帶有大量帶電粒子的太陽風。當這股太陽風接近地球時,會引起磁爆干擾地球磁場,磁暴會影響地球上所有的電力設備,最嚴重甚至會導致設備停擺。當然,機房的IT設備也會受到太陽風暴的衝擊。

太陽風暴對IT設備的其中一種影響是突波,IBM全球資訊科技服務事業部資訊系統架構規畫師鄧南品表示,太陽黑子產生的磁暴可能會產生高電壓的突波,企業機房的UPS不斷電系統必須具備防突波的功能才能避免事故,但是,如果發生大規模突波時,可能還是必須關機,才能避免損壞IT設備。

一位不具名的IDC機房建置人員表示,除了平常注意太陽黑子的預報外,也需要定期作好資料備份的動作,如果萬一發生這樣的大規模毀滅時,若資料作好確實的定期備份,也能確保資料的完整性,當機房運作恢復正常時,才能馬上恢復運作。雖然科學家對太陽風暴的預測不一定準確,但這項衝擊最嚴重可能導致企業機房停擺,甚至損壞運行中的設備,是企業規畫未來機房時不可不防的難題。

 

2013 年太陽黑子活動將達高峰

綠線代表前一次太陽黑子活動的週期是23 個月;紅線代表活動的週期是24 個月。

 


相關報導請參考「機房到底可不可以用電風扇?」

熱門新聞

Advertisement