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| 明年企業IT的支出中，電費將成為僅次於IT人力，排名第二的支出費用。對此，我們列出包含機房設計、機櫃、IT設備與辦公室環境等100種省電方式，提供從小到大的省電妙招。 |
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 企業為了節省用電支出，勢必會評估IT的用電量。但節能省電要怎麼做，才能達到最佳的省電效益。本專題整理出由小至大的IT省電祕招，讓IT人員了解到在採購IT設備或建置機櫃與機房必須要考量哪些IT節能方案。 IT省電100招 IT要做到省電，可以從IT設備、機櫃、機房甚至辦公室下手，本專題從最耗電的IT設備─伺服器開始說明如何省電，除了在零組件上可以選購低電壓的處理器、2.5吋硬碟與高能源轉換率的電源器外，節能伺服器也是一不錯選擇。 其它伺服器省電招數 除了可以隨手關閉閒置的伺服器以及使用刀鋒伺服器之外，今年IBM與NEC所推出的節能伺服器，能透過完整的節能方案，讓機房可容納更多的伺服器，甚至散熱效果更好，更重要的是，可以大幅節省電費。 選擇較為省電的交換器 StorageIO Group的統計顯示，儲存設備的耗電量占整體資料中心硬體的37％至40％，若能選擇較為省電的交換器，或將交換器虛擬化，將能省下不少電費。 其他儲存設備的省電方式 如果不想花錢買較省電的處理器，採用重覆資料刪除技術、妥善規劃近線和離線儲存、釐清資訊生命週期，妥善分配儲存設備等，都不失是為節能省電的好辦法。 從機房省電─空調冷卻是機房的耗電元兇 IBM全球資訊科技服務事業部資訊系統架構規畫師鄧南品認為，如果要節省機房的用電量，就要從改善空調設計著手，在一開始就要將節能的概念融入機房設計，才能真正節省機房用電量。 其它機房省電的招數 除了在機房設計上要融入節能的概念之外，透過機房整併、選擇更為省電的機櫃外，減少進入機房的次數、慎選電價契約等，也都能確實幫公司省下電費。 從辦公室省電─小處著手，辦公室也能省下電費 辦公室用電若能做到節能省電，其實也能替辦公室省下大筆電費。舉例來說，一臺電腦如果一整天不關，其耗費的電量，可供一臺印表機列印1萬張左右。這些林林總總的設備用電，長期來看，若能透過IT的幾個撇步，達到省電效果，對企業來說也是一筆可觀的費用。 面對全球氣候變遷的挑戰，為了節約能源，現在增加了一批新的就業機會，這個族群就是「綠領族」（green-collar）。目前美國已經出現相當多綠領族的工作，比方來說，賓州關閉了某座鋼鐵廠，解雇了大批勞工，解雇的勞工並非就此失業，而是藉由改做風力發電的渦輪設備，重返鋼鐵廠。 過去，對於企業IT來說，節能省電並不是首要的議題，但隨著油電費不斷上漲，打開電視、翻開報紙、扭開收音機，最常看到的就是節能。政府更是打造出一套節約能源計畫，希望能在2016年至2020年，臺灣的溫室氣體排放減少到2008年的水準。Gartner甚至預測，明年的企業IT支出中，電費將成為僅次於IT人力，排名第二的支出費用。企業為了節省用電的支出，勢必會評估IT的用電量，未來將會出現越來越多的「IT綠領族」。 包含政府機構與民間團體也可以看到「IT綠領族」的身影。以臺灣大學為例，為了響應政府的節能計畫，便要求臺大校園每年的整體電量必須維持零成長，這對於 IT而言，是一件相當困難的工作，以臺大計算機及資訊網路中心（計資中心）為例，不但有電腦教室、還有數量相當龐大的超級電腦群，如果電費要維持零成長，對於IT最大的挑戰就是能在不斷增加伺服器數目的前提下，又能維持電費零成長，對於臺大計資中心根本是一項不可能的任務。 當然，臺大計資中心也必須要想盡辦法做到，該單位在重要的用電區，如機房、電腦教室與辦公室裝設電錶，用來監控各區域的耗電量，並透過導入刀鋒伺服器、伺服器虛擬化、無硬碟系統，以及要求隨手關機與關燈，來節省整體用電量。 不只是臺大，包含桃園縣政府、中華汽車更要求要做到節能，以中華汽車為例，該公司的節約能源推動小組，便訂下每年的電費總預算較前一年能節省10％的目標，對於用電量龐大的IT部門，就是不得不去面對的議題。 節能已經是身為IT人員必須要具備的知識之一，而有更多的工作項目，更是與節能省電密切相關，也因此，你準備好要成為「IT綠領族」了嗎？如果不具備相關IT節能的知識，很可能無法因應企業的發展與需求。 本專題藉由整理出由小至大的IT省電祕招，讓IT人員可以了解到在採購IT設備或是建置機櫃與機房必須要考量哪些IT節能方案。IT要做到省電，可以從 IT設備、機櫃與機房下手，但要徹底解決IT的耗電量問題，就要從耗電的IT設備下手，對目前已經擁有2千多臺伺服器的遊戲橘子而言，如果能解決2千多臺伺服器的耗電量，相對來說，就可減輕機櫃與機房的節能設計，遊戲橘子執行長室技術長林純忠說：「省電，還是要從源頭做起。」 林純忠表示，過去伺服器的耗電量並不大，1臺1U伺服器頂多300多瓦，但隨著多核心處理器的發展，伺服器的耗電量越來越高，目前1臺1U伺服器耗電量可達670瓦，效能加倍，耗電量也跟著增加，散發出來的熱量也就越多。 林純忠認為，如果伺服器就能做到省電，相對來說，散發出來的熱量也就越低，也因此，不管部署多少臺伺服器，也不用再額外建置水冷機櫃甚至是機房的冷熱通道。遊戲橘子目前也期待透過伺服器廠商，能夠製造出更省電、散熱量更低的伺服器。 過去，遊戲橘子如果要選購節能伺服器就只有刀鋒伺服器，或是選購低電壓的處理器，但包含IBM與NEC都將於8月與明年初推出新一代節能伺服器，（iDataPlex與ECO Center），透過完整的節能方案，不但讓機房可以容納更多的伺服器，甚至散熱效果更好，更重要的是，可以大幅節省電費。 不只是伺服器，機房與機櫃也可以做到節能，以機房為例，首要的目標就是要建立冷熱通道，提升機房空調系統的效率，來減低空調的電力成本，而機櫃則可採用水冷套件，透過冷卻水將熱帶出機房，同樣也可減少機房的空調需求。首先，我們就先從IT設備下手，告訴你如何在源頭做到IT省電。文⊙林文彬 從IT設備省電─伺服器是機房耗電的元兇 根據StorageIO Group的統計，伺服器的耗電量占整體資料中心硬體設備耗電量的48％，其次是儲存設備，占37％至40％，第三耗電的是網路設備，占12％至15％。由此可以看出，如果能減少伺服器的用電量，就可解決資料中心近5成硬體設備的用電量。 要降低伺服器的耗電量，在零組件上除了可以選購低電壓處理器、2.5吋硬碟與高能源轉換率的電源器外，從今年開始，更多廠商也開始投入改造伺服器，以強化伺服器節能，如IBM與NEC推出節能伺服器。 IBM與NEC的節能伺服器都採用多種節能設計，以NEC的ECO Center為例，就採用低電壓處理器、2.5吋硬碟、伺服器虛擬化，甚至是伺服器的架構設計也像是刀鋒伺服器，透過共用風扇與電源供應器等模組，強化電源使用效率。文⊙林文彬 第1招 低電壓處理器耗電省5成 NEC曾經測試2臺採用不同處理器的伺服器，以低電壓的Xeon L5420（時脈2.50GHz）處理器，與Xeon X5355（時脈2.66GHz）相比較，在閒置狀態下，低電壓處理器可省下71％的電力，在高負載的狀況下，可省下52％的用電量。 第2招 新製程的處理器較省電 處理器的耗電量也與製程技術有關，以英特爾最新一代45奈米Xeon 5400系列處理器為例，相較於前一代65奈米Xeon 5000系列處理器，可節省38％的耗電量。 第3招 透過電源管理節省處理器耗電量 英特爾新一代處理器都內含電源管理技術，當系統待機時，透過降低處理器的電壓來達到節能的效果，英特爾表示，待機情況下耗電量可減少50％。 第4招 選擇高轉換率的電源供應器 電源轉換率越高的供應器，就越不會浪費電。以500瓦電源供應器來看，若轉換率為60％，就需要833瓦的電力；若採用轉換率為80％的電源供應器，就只要625瓦的電力，至少就可省下208瓦的電力。 第5招 電源供應器適量就好 選擇電力瓦數剛好符合伺服器運作的電源供應器，對省電也有很大幫助。目前如華碩就推出1路的RS100-E5/P12伺服器與2路RS160-E5伺服器，分別採用220瓦與460瓦的電源供應器，以一般1路伺服器都配備350至450瓦的電源供應器，2路伺服器配備700至800瓦的電源供應器來看，華碩的新伺服器就可省下一半電力。 第6招 認明「80 Plus」認證電源供應器 伺服器如果並未虛擬化，系統的負載率是相當的低。雖然，部分市售的電源供應器都號稱能達到80％以上的電源轉換率，但前提都是系統的耗電量必須讓電源供應器的負載量達到100％。目前有越來越多的伺服器，開始採用「80 Plus」認證的電源供應器，在電力負載量為20％、50％與100％時，都能達到80％的轉換率，這麼一來，不管系統負載率的高低，都能省下一筆電費。 第7招 採用低電壓記憶體 伺服器內僅次於處理器最耗電的零組件就是記憶體，選對記憶體對伺服器省電關係重大。以FB-DIMM為例，耗電量約10.4瓦，但DDR2記憶體僅4.4瓦，足足可省下一半的電力。雖然FB-DIMM耗電量較高，但有較佳的效能表現。 第8招 選用2.5吋硬碟 硬碟要省電，就要減低馬達運轉的耗電量。2.5吋硬碟相較3.5吋硬碟，由於碟盤較小、馬達轉速也較低，在耗電量的表現上，明顯優於3.5吋硬碟，平均來說，3.5吋硬碟耗電量約為18瓦，但2.5吋硬碟只需要9瓦的電力，就可省下一半的電力需求。 第9招 固態硬碟更為省電 由於固態硬碟（Solid State Disk， SSD）採用 NAND快閃記憶體作為儲存材料，少了傳統硬碟的碟片與馬達，耗電量更只有傳統硬碟的10％。 第10招 定時清理散熱風扇 風扇是用來降低伺服器溫度，如果風扇沒有達到有效率的降溫，就會造成系統內部的零組件溫度過高，相對來說，也提升各零組件的耗電量。所以，定期清理風扇的灰塵，避免因為灰塵減低風扇的轉速，才能讓每一度電都能發揮出效益。 第11招 動態調整風扇轉速 伺服器可以針對工作的負載量，來監測伺服器內部溫度，進而動態調整風扇的轉速，降低伺服器風扇的耗電量，比方來說，當伺服器工作負載量大增時，系統溫度相對也會提高，風扇就會提高轉速來降低伺服器溫度，反之，當伺服器工作負載量低時，風扇轉速也會隨之降低，達到降低風扇耗電量的目的。  第12招 依照應用程式的使用率分配適合的伺服器 應用程式的屬性決定了伺服器的使用率，比方來說，某些應用的負載率在上班時間最高，下班後反而是閒置，但有些應用程式卻是相反，如果沒有妥善的分配，反而讓伺服器有更多的閒置時間，造成浪費電力的狀況。以台達電子為例，就將不同的應用程式分門別類，將上班時間負載率較高的與下班後負載率高的應用程式安排在同一臺伺服器中，避免因系統的閒置造成電力的浪費。 第13招 整合伺服器 大型主機具有相當大的運算效能，以IBM自身為例，就將全球3,900臺Linux伺服器整併在30臺大型主機中，藉由整併伺服器，來達到節省電費的目的，根據IBM的評估，在5年內就可省下8成的機房耗電量。 當然，並非每一間企業都需要大型主機，換個方向想，如果採購1臺效能傑出的伺服器，同樣也具備整併效果，以IBM P系列伺服器為例，透過n Partition的分割，就可整併多臺伺服器。 第14招 關閉閒置的伺服器  你曾經評估過機房內部的每一臺伺服器的使用量嗎？根據Dell的統計，1間機房的閒置伺服器約占整體伺服器數量5％至15％。由於閒置的伺服器並沒有關機，在待機狀態下的耗電量也要70％至80％，所以關閉閒置不用的伺服器，就可省下大筆的電費。 第15招 刀鋒伺服器可省下44％的電力 說到伺服器節能省電最直接的反應，就非刀鋒伺服器莫屬。刀鋒伺服器透過共用電源供應器、網路設備與風扇等，來提升整體電源的使用效率。以電源供應器為例，一般機架伺服器，由於必須維持雙備援狀態，1臺機架伺服器都會有2顆電源供應器，但刀鋒伺服器則是數臺刀鋒模組共用1個電源供應器，且每個電源供應器都為互為備援，相較機架伺服器，不但能夠使用更少的電源供應器，更讓電源供應器都能維持高負載率，進而提升電源轉換的使用效率。 IBM曾經比較36臺2路BladeCenter刀鋒伺服器與36臺2路1U機架式伺服器的耗電量，36臺機架式伺服器就需要15,912瓦的電力，但刀鋒伺服器的電力僅需要8,872瓦。由於消耗的電量較小，整體的散熱也較小，36臺機架伺服器就需要54,260 BTU的空調量，同樣36臺的刀鋒伺服器僅需要30,255 BTU空調。IBM表示，至少可省下44％的電力與空調冷卻的費用。 不只節省電力與空調，也可以節省機櫃空間。36臺1U伺服器就需要36U的機架空間，但刀鋒伺服器卻只要21U的空間，如果能夠解決高密度散熱的問題，刀鋒伺服器就可節省機房空間不足的問題。 以桃園縣政府教育局為例，當初導入刀鋒伺服器就是看準可省下大筆電力成本。桃園縣政府教育局網路中心莊斯凱說：「導入刀鋒伺服器將可節省龐大的電力支出。」 不只是電費，也可節省伺服器採購成本。桃園縣政府教育局當初曾經評估32臺HP 2路機架伺服器DL360 G4P，整體的建置費用就需要近4百86萬元，但同樣採購32臺HP刀鋒伺服器BL460c卻只要約4百20萬元，就讓桃園縣政府教育局節省約66萬元的建置費用。
第16招 以虛擬化整併伺服器來省電 為何伺服器虛擬化可以節省電力支出，主要的原因在於透過整併多臺伺服器來節能電力的支出。以某高科技公司為例，透過虛擬化就可省下76萬元的費用，這76 萬元包含伺服器的耗電量與空調冷卻的費用。若該公司未導入虛擬化就需要23臺伺服器，虛擬化後，則只需要3臺4路伺服器，每年電費就可省下41萬元。由於伺服器數量減少，散發出來的熱量也會變少，所以空調費用只要35萬元，整體來說，虛擬化後總共可省下76萬元。 第17招 動態調配虛擬機器 伺服器虛擬化還可透過動態調配虛擬機器，來減少電力支出。比方來說，如果有3臺實體伺服器都有VMware虛擬化軟體，並將3臺伺服器整合成1個資源池，透過VMware的不停機線上轉移工具VMotion，就可將3臺伺服器上所有的虛擬機器動態移動。所以，當這3臺實體伺服器虛擬化後的使用率仍不到5 成，就可將其中1臺伺服器上的所有虛擬機器平均分配給另外2臺，並關閉閒置伺服器，就可達到省電目的。 第18招 刀鋒與虛擬化並行 刀鋒伺服器與虛擬化技術都是透過伺服器的整併來節省電力的支出，但如果能虛擬刀鋒伺服器，那麼整併的效益將更為驚人，以神達電腦為例，就透過虛擬刀鋒伺服器，省下大筆電力支出。當初神達電腦導入刀鋒伺服器主要是為了整併老舊伺服器，但整併後，卻發現每臺刀鋒的應用程式負載量不同，為了提升使用率，進一步虛擬刀鋒運算模組，每個模組可虛擬出5至6個虛擬機器，以1臺刀鋒機箱，至少就可整併70臺的伺服器。 第19招 節能作業系統，Red Hat勝出 國外媒體Network World測試伺服器作業系統的耗電量，在相同的硬體規格下，發現Red Hat Enterprise 5.1版比起微軟（Microsoft）的Windows Server 2008 Enterprise版，Red Hat Linux作業系統可節省12％的用電量。Network World測試的作業系統，除了微軟Windows與Red Hat Linux外，還包含Novell SUSE Enterprise Linux 10 SP1，在不同的硬體測試平臺，Linux作業系統節能表現較為突出。 第20招 將電力成本納入採購評估標準 企業在IT設備的採購上，已經有越來越多的企業，也將電力成本也納入整體採購成本，以廣達電腦為例，在IT設備採購的評估項目中，也會納入電源與管理成本。廣達電腦資訊部協理方天戟表示，廣達採購IT設備時，並不只看初期的建置成本，也會注意後續的維運成本。若採購高階伺服器會帶來更大的電力與人力管理成本的效益，即使初期建置成本較高，仍會考慮採購高階伺服器。 第21招 新型態節能伺服器現身 如果能有一臺伺服器，能夠將英特爾低電壓處理器、伺服器虛擬化、水冷系統，甚至是將刀鋒伺服器共用模組架構的概念，全部容納在單一機櫃中，就會有相當突出的節能表現，包含NEC與IBM就推出類似的終極節能方案，分別為ECO Center與iDataPlex，將各能分別節省55％與40％的電力。 ECO Center軟硬合一，節省超過5成電力  ECO Center可以視為一座超大型的刀鋒伺服器，1個40U高的ECO Center機櫃最高可容納64臺伺服器，並能節省55％的電力支出，節能的主因在於模組化、節能零組件與刀鋒架構的設計。 1座ECO Center可以容納32個運算模組，每個模組可容納2臺2路的伺服器，也因此，相較於64臺機架式伺服器可以省下一半的機櫃空間，但32個運算模組則是共用6個電源供應器與風扇，透過刀鋒伺服器的共用架構，來節省電力的支出。 每臺ECO Center伺服器都是採用英特爾（Intel）低電壓Xeon L5420處理器，NEC表示，採用低電壓處理器，在閒置與高負載的狀態，可分別省下71％與52％的電力。 不只如此，ECO Center電源供應器的轉換率更達到89％，並採用2.5吋硬碟來節省電力的支出。 ECO Center除了採用節能的零組件，每臺伺服器並內建VMware ESXi 3.5精簡版虛擬化軟體，除了提升使用率，透過整併節省企業實體伺服器的數目，也能達到省電的目的。上述這些做法讓ECO Center可節省55％的電力。 扁長型iDataPlex機櫃可節省4成電力  IBM的iDataPlex為了達到有效率的降溫，將機櫃寬度加長1倍，深度減少一半，形成一個扁長型的機櫃，這麼一來，由於深度少了一半，散熱風扇轉速不需太高，就可達到降溫，進而減省電力的支出。 iDataPlex的特殊設計不只如此，iDataPlex主要針對平行運算應用而設計，由於平行運算主要透過軟體的機制達到備援的目的，當1臺伺服器發生故障時，可以將工作派送至另1臺伺服器中，透過軟體就可達到備援的目的，也因此，iDataPlex則是取消所有的硬體備援機制，如風扇與電源供應器的備援，只留下足夠硬體運作的使用量，達到節能的目的。 iDataPlex也是採用刀鋒的共用架構，1個iDataPlex機櫃可容納100U的伺服器、儲存設備、交換器與PDU的空間。以1個運算模組為例，共有2臺2路的伺服器，每個運算模組則是共用電源供應器與風扇達到省電目的。 此外，iDataPlex還提供水冷套件，透過冷卻水將機櫃所製造的熱量帶出機房外，IBM表示，可節省30千瓦的電力，至少為企業節省67％的電力。整體來說，iDataPlex至少可為企業節省4成的電力成本。 |
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