节能与可用性两者并重 5G时代机房新样貌浮现
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2019年美、中、韩三国的5G开始商转，其他国家后续跟上，全球各国政府与产业的智能化脚步开始加快。相较于过去几代的移动通讯标准均以个人使用为主，5G将应用范畴进一步扩大到产业，举凡制造、交通、医疗、农业...等场域，都有机会透过其大带宽、广连结、低延迟特色，建构起智能物联网。北科大能源与冷冻空调工程系副教授李魁鹏指出，由于上述各场域系统的运作模式与数据量均与传统的IT架构差异极大，因此机房的制冷、散热与能耗管理需求也大不相同。
李魁鹏进一步表示，5G的传输距离短，再加上为了满足物联网的实时需求，运营商会选择广布基站，以边缘运算方式就近提供服务，因此未来5G的基站密度会相当高，且在内部建构微型机房，提供一定的运算效能。而且这种微型机房的应用未来也不会仅限于5G，在云端趋势下，各类型企业对IT系统的倚赖越来越深，但传统集中式运算系统所具备的功能众多，因此仅提供基本功能、可快速完成系统建置的微型机房，就会成为中小企业或大型企业分支机构的选择。
5G带来新需求，微型机房成新主流
微型机房虽成为5G时代的IT新选择，不过在可用性、稳定性、安全性与能耗方面，目前市场上并没有针对此一类型数据中心制定标准。李魁鹏指出，目前大型机房主要采用的权威知名标准之一是美国的标准TIA-942《数据中心的通讯基础设施标准》，微型机房的架构不大，所使用的设备也较单纯，因此其标准规范可引用各部件原有的相关规范，例如服务器的电源供应、备援电池、冷却系统的冷冻设备...等，过去已有完善的安规与性能标准，业者可遵照相关规范，进行整合应用。
至于体积与空间部分，微型机房的体积较小，不像传统机房需要充裕的空间安置硬件机台，至于空调散热部分，近年来此一技术有长足进步，因此只要设计得当，微型机房排出的热能不至于影响周边环境。不过李魁鹏提醒业者，5G基站之耗电量更大、发热密度更高，所设置的地点环境远较传统企业机房更为严苛，以台湾为例，近几年的夏天气温屡屡逼近40℃，位于高楼顶端的基站如果直接曝晒在阳光下，其高温有可能影响到设备的稳定运作，因此必须有良好遮蔽、隔热与通风设计，以维持其可用性。
节能方面，机房所耗费的能源非常高，过去环保意识尚未成熟前，业界对机房能耗的改善投入较少，不过在环保与营运成本的考量下，能源使用效率已有大幅提升，虽然整体能耗仍然攀升，但并未与近几年呈几何速度成长的IT运算效能同比例增加。
在设置机房时，李魁鹏建议企业必须先一步厘清自身需求，才能找出最佳化设计。不同规模机房所需的电力负载、产生的发热量都不相同，这些条件会影响到内部设备所需空间、附属单元种类与数量，子系统的配置方式，因此一开始就必须有完整规划。
厘清规模需求的下一步是可行性评估。可行性评估条件包括市场需求与基础建设，由于5G的基站密集散布于各处，因此运营商在对外连结主通讯电缆时，就必须将信号发射位置与方向纳入考量，并在成本考量下，设计出最佳化传输方式。完成第一阶段后，紧接着就是取得空间与充足电力，并且着手调整能源使用效率与系统可靠度。李魁鹏表示，系统的能源使用效率与系统可靠度与机房管路空间规划有关，部分可靠度与网安之确保也需要透过实体隔离才能达标，因此业者必须与建筑师密切沟通，在空间设计时就一并规划，以减少布建成本。
机房设置完成后，为保持系统的高度可用性，业者必须导入控制平台。完整的环控系统可监测机房的能耗数值、电池健康情形、机房温湿度、电力使用效率、冷却状态...等功能。李魁鹏以冷却为例，影响机房冷却的因素相当多，气候变化到IT设备负载率都有可能改变机房内的温度，透过环控系统，管理者可以掌握变化原因，从而诊断效能、预判未来状况，先行排除故障因子，让系统维持稳定运作。
精准管理平台，兼顾可用性与节能
环控平台主要采用SCADA架构(数据采集与监视)，透过传感器或电流侦测，汇集机房环境与设备数据后，再以可视化方式呈现在使用者眼前。环控平台对应的机房系统规模不一，业者的需求也不尽相同，目前市场上有厂商针对不同需求，推出各种功能组合的系统。至于需求特殊者，则会由系统整合商以定制化方式设计合身系统。
由于5G机房的建置密度高、能源使用量大，因此节能成为业者建置系统的重点考量，有业者将节能数据设为目标，再回溯计算机房设备的组成，例如设定节能20％后，回推节省这20％所需的机房架构。对此李魁鹏提醒，建置机房设备的先决条件是可用性，系统必须先满足此一条件，再依状况选择合适做法与工具，尽量降低能耗，否则一座能耗低但可用性不佳的机房，最终只会造成更大的能源浪费。
李魁鹏最后表示，5G机房的能耗高，节能虽非先决条件，但也是必要设计，近年来节能议题热度不断升高，厂商以推出各种高节能效益的设备，因此如果是新建机房，都可有一定程度的节能效益。至于旧有机房，他则建议先行优化内部的冷热通道，提升能耗使用效率，之后再视状况更换内部设备，如此便可在可控制预算与不影响企业内部运作的状态下，循序渐进打造绿色机房，达到企业与环境双赢目标。
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