1、IDC 數據中心布局與動力規劃技術創新，變革未來新一代IDC 機房標準策建構HA99.999%高可靠系統(High Availability ,HA)美國電信產業協會訂定 TIA-942標準(Telecommunications Industry Association ,TIA)綠色網格組織(The Green Grid)訂定能源使用效PUE值 (Power Usage Effectiveness ,PUE)美國綠建筑協會 LEED認證標章(Leadership in Energy and Environmental Design , LEED)新一代IDC 機房電規劃預測使用需求壽命考慮未

2、來使用容保新及可擴展性建置成本的評估預測使用需求壽命1015的可靠性考慮未來使用容，避免所需容估計足而導 致將來被迫中斷電以增加容，倘估計過高 則會導致額外的初始裝設成本以及高額的運轉維 護費用保新及可擴展性，需要考慮系統的增設移動 時的并發情況及主系統設備空間的優先確保建置成本往往營運多以后才會回收，對于這類 資本密集型業來說，評估在獲得收入之前承擔 巨大的成本負荷是極其需要的Data Center消耗能源統計美國國家環境保護局(U.S. Environmental Protection Agency, EPA)未來IDC 機房使用容的推估建構 99.999% 高可靠525,600分鐘/x

3、99.999% = 525,594可運轉時間，相當于每可允許這 些系統的總停機時間可超過5.26分鐘設計一個符合99.999%使用的高可靠系統通常會需要系統的每項功能 都有備援設計，也就是允許單點的故障(Single Failure) 運用樸結構配置N、N+1、N+2、2N的系統7 x 24運轉使用設備對應，包含設備機器的長時間運轉，定期保養時停 機運轉(NON STOP)，采用信賴性高的機器過去機房災害發生事件網絡斷線2%水災2%10%硬件錯誤人為錯誤8%服務停頓1%軟件錯誤5%其他2%電中斷27%雨12%地震5%火災6%臺風6%電線走火3%員工蓄意破壞3%水管破1%炸彈攻擊7%Source

4、 from : Contingency Planning Research, Inc 1999統計樣本數：6000件電計劃電系統架構A.單一饋線( N )B.雙饋線( N+1 )C.雙饋線雙設備( 2N )市電設備市電A設備市電B市電A設備市電B設備電計劃UPS系統架構A.單機B. Hot standby (1+1) , (1+2)T.P.CT.P.CUPSPDUT.P.CUPS APDU AUPS CT.P.CUPS BPDU B電計劃UPS系統架構C.并聯Pair Redundancy ( 1+1 )T.P.CUPS APDUT.P.CUPS B電計劃UPS系統架構D.多機并聯redund

5、ancy ( 2N+1 )T.P.CUPS AT.P.CUPS BPDUT.P.CUPS C電計劃UPS系統架構D. UPS群組互聯備源( 2 ( 2N+1 ) +1 )UPS Group I.Area I.UPS#3 UPS#2 UPS#1UPS Group II.UPS#6 UPS#5 UPS#4UPS Group III.UPS#9 UPS#8 UPS#7PDU#A1Area II.PDU#A1Area III.PDU#A1PDU#B1PDU#B1PDU#B1PDU#C1PDU#C1PDU#C1電計劃PDU系統架構A.單機B.靜態換開關(S.T.S)C.靜態換開關(S.T.S)UPSPD

6、URACKUPS#AS.T.SPDUUPS#BPDU#AS.T.SRACKPDU#B電計劃PDU系統架構C.雙回系統( 2N )UPS#APDU#ARACKUPS#BPDU#B電計劃緊急發電系統架構A.供應單饋線系統B.供應雙饋線系統市電Switch發電機市電#A發電機Switch市電#B電計劃典型UPS系統架構電計劃典型UPS系統架構必須設有維護旁電源(Maintenance Bypass)外部旁電源(External Bypass)PDU (Power Distribution Unit)內含隔離變壓器 K-Factor Transformer抑制諧波固定式全載負載測試器(Load Ban

7、k Testing)電計劃諧波的解決方案諧波的產生-非線性負載在交電中需要消耗諧波 電。-電網由于存在阻抗，提供諧波電的同 時，壓波形也產生失真。各種諧波抑制方案脈沖整器脈沖整器 相移式濾波器諧波濾波器主動式濾波器負載電諧波組成圖電計劃典型GENSET系統架構電計劃并聯負載轉移系統PLTC (Parallel Load Transfer Control , PLTC)閉回換功能，設定換向角及同步向角換雙向負載平順轉移，避免過大負載瞬間換產壓控制發電機與市電并聯定功(Base Load)輸出控制發電機與臺電并聯除峰(Peak shaving)輸出電系統及負載設備有第二次斷電的需求時電計劃PLTC

8、系統動作程序圖電計劃2N電系統范電計劃接地系統RACK接地高架地板接地TRAY接地配電盤接地通訊接地接地銅排=訂定能源使用效PUE值能源使用效評定指標PUE (Power Usage Effectiveness) 定義數據中心總耗能(Total Facility Power)PUE =IT設備總耗能(IT Equipment Power)數據中心基礎架構效DCE (Data Center Efficiency) 定義1DCE =PUEIT設備總耗能(IT Equipment Power)數據中心總耗能(Total Facility Power)訂定能源使用效PUE值PUE =卻負荷CLF(Co

9、oling Load Factor)+電負荷PLF(Power Load Factor)+1Cooling 45%IT Load 35%+Power 20 %IT Load 35%+IT Load 35%IT Load 35%訂定能源使用效PUE值PUE曲線圖前一代數據中心范圍Cooling 45%目前數據中心范圍新一代數據中心指標范圍PowerIT Load20 %35%數據中心負荷分布圖如何提升能源使用效PUE值？使用高效的設備(High Efficiency Equipment)變壓器(Transformer)變器(Converter)UPS (Uninterruptible Power

10、 Supply)PDU (Power Distribution Unit)照明(Lighting)減少系統轉換次數，避免過多交換層產生總體效下 多運用模塊堆棧的設計，提高使用及增加輸出效用總線(Bus Way)方式配電，可減少線損失及需求彈性化 負載訂制化改變為標準化如何提升能源使用效PUE值？數據中心電容用的典型曲線圖如何提升能源使用效PUE值？多運用模塊堆棧的設計，提高使用及增加輸出效如何提升能源使用效PUE值？用總線(Bus Way)方式取代傳統配電，可減少線損失及需求彈性化新一代IDC機房空間規劃數據中心的系統運轉有極高安全性及信賴性要求，一瞬間或短時間的停 止都是允許的。雖是如此，但

11、是對新一代IDC機房的營運目標是唯 一的思考方向。下一個要面臨日益成長的耗能問題系統過熱問題整體的用問題整體的綠色節能問題新一代IDC機房空間規劃數據中心以面積規模劃分為-數據中心規模面積(Square Meter)面積(Square Ping)小型數據中心20060中型數據中心200 - 50060 - 150中大型數據中心500 - 2,000150 - 600大型數據中心2,000 - 10,000600 - 3,000超大型數據中心10,0003,000新一代IDC機房空間規劃數據中心選擇建置地點核心要件遠離洪水、土石危害區域1,000M遠離強振源1,000M遠離飛機場8,000M遠離

12、加油站、加氣站及爆炸危險物體2,000M遠離高磁場效應場所1,000M新一代IDC機房空間規劃建構數據中心的重點設計要件建筑物耐震強7級以上 樓地板活載重2,000KG/M2 樓地板高6M 以上外墻耐火4小時以上 內墻耐火2小時以上機房區可開窗調制解調器房高架地板載重1,000KG/M2以上 調制解調器房高架高70cm 以上具有抗震、防震架構MechanicalserswPonsCommunicatioterisindmA新一代IDC機房空間規劃空間用途需求- 調制解調器房高密用機房中密用機房低密用機房 管中心Data Centers人員辦公室門禁安全控管室網絡管中心(NOC)測試室儲藏室及裝

13、卸間新一代IDC機房空間規劃網絡管中心NOC室新一代IDC機房空間規劃空間用途需求- 空調機械冰水主機室及幫浦水泵室卻水塔及儲備水塔 空調管道間進排風管道間電中心變電站發電機房及儲油室電配電室UPS室及電池室配電管道間新一代IDC機房空間規劃空間用途需求-通訊、電信入口電信室水平電信室電信管道間新一代IDC機房空間規劃電室規劃A.電室集中電室電室#AB.電室集中，但C.電室完全分離 隔成兩室電室#A電室#B電室#B新一代IDC機房空間規劃UPS室規劃A. UPS + Battery室集中UPS室主機室B. UPS室，分隔主機C. 2N UPS室完全分離 及電池兩室主機室#A電池室#A電池室主機

14、室#B電池室#B新一代IDC機房空間規劃管道間規劃電、電信、空調，管道間區隔電管道#A電信管道#A空調管道#A空調管道#B電信管道#B電管道#B新一代IDC機房空間規劃調制解調器房卻方式 CRAC、 CRAU新一代IDC機房空間規劃調制解調器房卻方式 InRow RC新一代IDC機房空間規劃調制解調器房卻方式 HACS新一代IDC機房空間規劃調制解調器房卻方式 Overhead新一代IDC機房空間規劃調制解調器房熱通道的規劃空調管道A新一代IDC機房空間規劃調制解調器房規劃范電信管道A配電室空調房電池室 UPS室電管道A電管道B空調管道B電信管道B新一代IDC機房空間規劃變電站規劃范新一代IDC機房空間規劃發電機房規劃范卻水塔發電機室儲油室蓄水池新一代IDC機房空間規劃防災1.結構被動式防火安全第一條防線：機房內墻使用至少二小 時防火結構。 第二條防線：防火結構由結構地板至結構天花板。 第三條防線：天花板、地板及閘門(NFPA101 & UL)2.結構被動式防火貫穿或開口安全第一條防線：維持計算機區防火區劃的 防火隔熱性第二條防線：抑制火災延燒(防