掌握PUE脉络　提升机房节能效率

定期清理高架地板，有助于善PUE

众所周知，任何一个企业或机构，若不赶紧进行节能，其能耗增长将很快如同野马脱缰一般难以控制，在此前提下，堪称为企业内部用电大户的IT机房，理所当然成为头号的整治目标！

何以机房节能议题如此重要？有一份来自美国能源部所提供的数据，经常被一些诉求节能的研讨会讲师所引用，意即数据中心的能耗，一向是同面积办公室的100倍之多，加上能源成本日趋攀升已是不可逆的大势，遂使得机房节能成为企业务必处理的重大课题；否则光是三申五令要求同仁留意关闭闲置电源或冷气，甚至不惜牺牲员工的作业专注力、而将办公室区域空调温度提高，节能效果亦属有限。

于是乎，数据中心基础效率(Data Center Infrastructure Efficiency；DCIE)、信息设备使用率(IT Equipment Utilization；ITEU)、信息设备能源效率(IT Equipment Efficiency；ITEE)等诸多关乎机房能源使用效率的指标纷纷出炉，但若以广为使用程度而论，上述指标并非首选，而是能源使用效率(Power Usage Effectiveness；PUE)。

究竟PUE这个每逢谈论机房节能议题之际，一定会出现的名词，它的意涵为何？事实上，PUE是一道公式，分子是机房总耗能，也就是信息设备、空调系统、照明、电力转换损耗等能源耗用量的加总，至于分母则是信息设备耗能。

那麽为何企业的机房管理人员，需要对PUE抱持高度关注，道理很简单，该数值愈高，便代表机房当中用于空调系统、照明、电力转换损耗等「非信息设备」的能源耗用量过高，这般的能源性能与效率水准，自然大有问题，最终反应到电费帐单的实际数字，亦会高得吓人；相反的，如果PUE数值降低，就意谓机房用在空调系统、照明、电力转换损耗等环节的能耗不高，真正将刀口花在信息设备之上，并无太多不必要的能源消耗，如此一来，最终反应到电费帐单的实际数字，亦将随之下滑。

PUE一降　电力支出随之下滑
曾有人做出范例，假使有一座耗电量为100kW的机房，以台电平均每度电费新台币3元来计算，那麽这座机房一年就需要负担约158万元电费支出；如果这座机房的PUE值是2.5的话，就表示信息设备用电量为40kW，而非资设备负载用电量是60Kw。若设法将PUE从2.5降到1.5，则非资设备负载用电量也会减少为33.34kW，到了最后，该座机房一年的电费仅需要88万元左右，足足比原本金额削减45%，对于凡事将本求利的企业而言，确实相当滋补。

但问题来了，机房管理人员都知道PUE愈低愈好，但究竟该低到怎麽样的程度，就不逊于业界平均水准？其实国际间有关PUE数值的推估报告，并不算多见，其中有一份是早在2009年6月由EPA披露的数据显示，国际平均PUE为1.91，但若考量信息设备耗量以UPS耗电来取代，实际PUE理应接近2.1水准；另一份则是2011年10月由Uptime发布的数据，当时计算出的平均PUE为1.8，但值得一提的是「Unknown」不列入计算的比重不低，如果把这部分予以还原，平均PUE应该在1.8以上。

此外，日本JEITA(Japan Electronics and Information Technology Industries Association)也在2010年7月到2011年1月这段期间，曾针对该国20家企业的25座机房进行能源效率量测，显示每年7、8月夏季期间PUE数值在1.9以上，但到了11~1月的冬季期间，PUE数值则会略降5%来到1.8附近，换言之，日本数据中心的平均PUE落在1.8~2之间，与上述由其他机构所进行的国际PUE推估数字，差异并不大。所以说，国际平均PUE数值，推估介于1.8~2.1之间，倘若企业的实际表现高于2.1，即代表其机房节能效率，还有很大的改善空间。

PUE准不准？　管理人员费思量
但有一点相当值得留意，在某些情况下，A、B两家企业都说自己的PUE是1.67，也都自认达到相对优异的水平，但事实上，你的1.67和我的1.67之间，未必是同一回事，究其主要症结，就在于彼此计算的基准点不同。怎麽说呢？一般计算PUE，通常可区分为4种不同型态，包括了Category 0、Category 1、Category 2与Category 3，每种型态所对应的量测点不同，就普遍的做法，Category 0仅计算周期时间内UPS输出位置的最大尖峰用电量、再除以周期时间内数据中心总用电量的最大尖峰用电，是唯一分子分母皆取kW为单位的算法，似有相对粗略之虞，所以并不适合采用。

至于Category 1、Category 2及Category 3，三者所取决的分子与分母单位都是kWh，分别对应UPS Output、PDU Output与IT Input，由此可见，数字愈大似乎愈贴近企业机房实际用电情况，但运算的难度愈高、成本也愈高，落实的可行性不大，所以观察一般的情况，Category 1算是相对被广为采纳的计算方式，因为即便是Category 2，未必每座机房都有使用配电装置(PDU)，就算多，很多都属于排插式，无法以此为量测点执行计算。

但即使个个都用Category 1，算出来的精准度也未相同，持平而论，企业机房管理人员不是数学家，虽然看似没必要在PUE数字上称斤论两，但莫忘计算PUE的初衷就是还原事实真相，所以仍应力求准确度愈高的PUE，如此才有更合理的改善目标与依据。

那麽，究竟哪些情况可能影响PUE数值的精准度？首先，许多企业都座落在共享的大楼，而变压器通常都以整栋大楼为单位，并非单独供应给信息机房使用，因此一旦取决Category 1，会纳入很多原本不该被纳入计算的环节，意指变压器之后可能切分为多个回路，而有些回路是衔接到数据中心以外的用电场域，这些部分的能耗便应予以剔除，否则机房管理者明明已经很努力降低PUE，但莫名其妙总是降不下来，那也并非合理现象。

其次，就算确定从变压器到UPS这段，已经排除非属机房能耗的干扰因素，也未必能确保PUE数值纯净无虞，因为从UPS接到PDU或机柜的这一段，还是会有变量产生，在一些情况下，仍会拿来供应给非属机房系统的用途，例如某些中小企业，市电从变压器进入UPS后，会出现分支，一路确实会串联到机房的Rack、信息设备，另一路则会串联到办公室环境，所以办公室区间内举凡电脑、打印机、投影机甚或其他设备的能耗，如果不加以厘清，到最后就会通通算进PUE的帐上，此时便将影响数值的合理性。

当然，懂得算PUE还不够，企业更应懂得从PUE数字的变化看出端倪、知所改善，有些时候，甚至不需要大费周章斥资引进什麽先进节能技术或系统，就可以减少PUE、提高电力使用效率，能达到这般效果的方法，就是值得称许的好方法。

举例来说，企业在机房建置完毕，通常很少理会高架地板，殊不知如果高架地板存有一些泥沙或灰尘的话，这些脏东西就有可能透过蜂巢板，悄悄地飘进信息设备之内，这麽一来，设备里头的风扇之上就积满了灰尘，万一愈积愈多，就没办法提供正常转速，此时设备温度就会飙高，要嘛只好由空调系统供应更大制冷量，从而致令能耗攀升，要嘛就导致设备因高温而失常，影响应用服务的正常运作，无论属于哪一种结局，肯定都会让企业老板眉头深锁；由此看来，定期清理高架地板底层，纵然看起来不是什麽了不起的工作，但绝对有其必要性，企业不宜「莫因善小而不为」。