產品應用・用途
Application資料中心(Data Center)的Commissioning及5階段的測試流程
資料中心的可靠性與供電
資料中心的主要組成設備
1.供電設備
2.冷卻空調設備
3.伺服器、網路機器
供電設備（變電所、UPS、發電機）
在資料中心，伺服器和儲存系統都是24小時運轉。這些IT設備需要純淨且穩定的供電，那怕是一瞬間的停電也可能造成系統損害或數據遺失。為了維持穩定的運轉，資料中心多傾向於採用包含備用電源且穩定度高的供電系統。
穩定度相對較高的供電系統，大部分包含以下組成要素：
・從鄰近的變電所供電，在近處設置穩定的供電網。
・安裝UPS系統，短時間的停電、或是長時間停電的初期幾分鐘內，由UPS負責供電。
・柴油發電機（Genset）在長時間停電時，由發電機持續供電。
冷卻空調設備（空調、冰水機、冷通道、熱通道）
伺服器在消耗電力時會產生熱。而發熱現象會導致伺服器內部溫度上升，容易故障或停止運轉，因此為了維持穩定運轉，冷卻是相當重要的一環。冷熱通道是將伺服器的進氣和排氣路徑隔離開來，以防止冷氣供給與熱氣排出相混合的一種冷卻方式。
而近年來資訊中心的功率消耗量增加成為課題，其中大規模設施的功率消耗中，冷卻空調所佔比例不可小覷。因此冷卻效率的改善對於資料中心的穩定運轉及節省能源這兩方面來說，都是相當重要的。
伺服器、網路機器（伺服器、GPU、PDU、機櫃）
IT機器設備是資料中心的核心，並以機櫃為主要的組成單位。
・伺服器及GPU等的運算節點
・電源分配器（PDU）
・網路機器及構造化配線
近年來AI的運用層面越來越廣，而促使伺服器逐漸高密度化，1個機櫃需消耗10kW~20kW功率的現象也隨之增多。因此伺服器的供電，需要能夠應付大電流驅動及負載的激烈變化，電壓調節器、多相轉換器、MLCC等高性能的電源零部件的市場需求也逐漸升高。
資料中心的冗餘設計
資料中心是維持金融交易及雲端服務等業務持續運作不間斷的關鍵，其設備的運轉時間長度便為一項重要的指標。資料中心的可靠度越高，停止運轉的時間也越短，具備最高等級可靠度的資料中心，一年的停機時間需要控制在僅僅數十分鐘以內。而為了讓設備、特別是供電設備在發生災害故障時也可繼續運轉，資料中心採用包含備用系統的設計，偏向冗餘化。最高水準的系統架構，是將電源系統在送變電階段就分離成2個系統，獨立出受電線、發電機、UPS、配電設備，使系統冗餘化。
Commissioning測試
在設置新的資料中心時，為了保證大部分的機器與系統能夠正確連動、運轉，而需要進行稱為「Commissioning」的測試作業。
Commissioning的流程由Level 1至Level 5的5個階段所組成。包含個別機器的工廠測試、現場的安裝確認、單機測試、系統/子系統的測試，最後再進行實際負載下的綜合運轉測試。各個階段會使用測量儀器來驗證，以確認系統是否有依照設計來運作。由於不同等級的詳細確認內容，會依業主及開發商的規格要求而有所不同，因此每次施作都需要進行確認。
Level 0：檢視設計
相關人員透過檢視資料中心的設計計劃，確認設計規格是否確實依照業主的要求。若能在此階段就發現問題的存在，對計劃來說成本效益最高，因此是相當重要的步驟。
Level 1：工廠驗收測試（FAT）
為了驗證個別的機器是否滿足性能規格要求，在機器送到現場前，會先在製造工廠進行驗收測試（FAT：Factory Acceptable Test）。在安裝前先確認機器是否有故障或是不符合規格之處，可減少在現場安裝完畢後又要返工的風險。
Level 2：安裝確認
在Level 1（FAT）通過驗收測試的機器，會運送至現場進行安裝。在通電前，安全起見會進行物理性安裝狀態的確認，以確保機器沒有因運輸中的震動或安裝作業時的損壞導致性能出現變化。
Level 3：單機測試
此階段用於確認在現場安裝的各個機器的運作是否符合規格要求。透過對機器進行個別確認的這個步驟，在組裝成系統時若產生問題，便可以迅速分析出原因。
Level 4：系統測試
在實際的安裝環境下對各系統施加電力及負載，驗證是否依照設計運轉。此階段不會進行系統間的連接，而是個別對各子系統進行測試。
Level 5：統合系統測試（IST）
使全部的系統同時運轉，以確認資料中心整體是否依照設計運作。此階段會進行停電（Blackout）及發生大規模的負載變動時等各種故障狀況的模擬測試。包含UPS及PDU的故障、多台機器同時故障等具體可能發生的最糟情況。
HIOKI的測量解決方案
HIOKI擁有多種與Commissioning測試相關的解決方案，以下介紹幾個案例。
UPS、Genset的運行測試
模擬失去主電源供電時的情形，是統合系統測試的代表性測試之一。當資料中心正在運轉時，若將主電源斷開，系統應該執行以下動作：
・全部的UPS應該立刻切換成電池模式，維持負載供電
・全部的發電機應該啟動，在數秒以內接續負載供電
另外，測試中也會模擬在停電時備用系統也停擺的最糟狀況。
備用電源機器的工廠驗收測試
Genset及UPS等作為備用電源的機器，在工廠出貨前會進行驗收檢查。主要驗證項目如下。
・電壓與頻率的穩定性
・切換過程中的瞬態響應
・諧波指標
・運行效率
測試中使用電力分析儀（電力品質分析儀）、功率計（電力計）、暫態記錄器（示波器）等測量儀器，並依照國際規格進行。
確認螺栓鎖緊：預防因發熱導致的事故或故障
消耗大量功率的資料中心，其匯流排及斷路器的連接部分會有大電流流過，因此當螺栓沒有鎖緊時，接觸電阻變大，便容易導致過熱甚至發生火災。
HIOKI的手持型4端子電阻計可測量mΩ等級的微小電阻，透過電阻測量來確認螺栓是否拴緊。
總結
資料中心是支撐現代社會IT基礎的重要設施，必須24小時365天穩定運轉。特別是高階等級的資料中心，會透過冗餘性設計來確保極高的稼動率。而透過Commissioning測試的5個階段驗證，可確認重要的系統依照設計穩定運轉。
HIOKI的測量儀器在整體流程中提供了解決方案，以利協助客戶進行可靠性高的驗證。正確且確實的量測，協助確保資料中心的安全及穩定的高稼動率。
