微軟正式宣布在臺建雲端機房，Azure最新第八代資料中心設計有哪些特色？

微軟今日（26日）在臺宣布多項重磅消息，Azure資料中心即將落地臺灣，正式將臺灣納入微軟全球超過60個資料中心區域的版圖，並且，也將在臺設立Azure雲端硬體與基礎設施建設團隊，設計適用AI、物聯網與邊緣運算解決方案的雲端軟硬體基礎建設，提供微軟全球資料中心使用。

微軟除了將於臺灣雲端區域提供Azure服務，還將開放Microsoft 365、Dynamics 365和Power Platform等服務。儘管，微軟沒有進一步揭露太多資料中心的建置規格，還有投資規畫的細節，不過，微軟Azure技術長Mark Russinovich在9月時，曾回顧自家資料中心技術逾30年來的發展歷程，並揭露最新一代（第八代）微軟資料中心的設計。

過去1年多來，微軟在全球已宣布了10個Region（區域級）雲端資料中心的建置計畫，如今，再增加一個雲端區域落腳臺灣，而最新一代微軟資料中心的設計，即是以快速部署為重點，就是為了要滿足自家資料中心大暴增的需求。

微軟第八代資料中心以前一代資料中心Ballard為基礎，聚焦在優化部署上的設計，採預先部署模組化結構的方式，最小建置單位（Tranche）為120萬瓦，要來縮短資料中心建置時間，還有縮小資料中心的空間大小，而資料中心的電力使用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）為1.15到1.18之間，提供5個9的可用性。第八代資料中心的部分設計，也可望成為未來Azure臺灣資料中心的建置規格。

微軟發展資料中心，至今已展開第9代資料中心的建置工程。微軟第一代資料中心屬主機代管（Colocation）模式，時間點落於1989年至2005年之間。在這個時期，微軟將各種類型的離散伺服器部署到，經機械冷卻的託管設施中，而資料中心是在低溫下運作，可提供5個9的可用性。

Mark Russinovich指出，這樣的託管運作方式並不注重效率，因此資料中心PUE為2.0或甚至更高，每臺伺服器會獲得過剩的電力，但，他也提到，這樣的資料中心電力使用效率其實與現今大多數企業面對的情況，相差不遠，因為多數企業仍繼續採托管的方式，運行伺服器。

開始發展雲服務，資料中心發展重點轉為如何在部署大規模雲服務時，提高效率

跨過千禧年後，在2000年至2009年期間，微軟開始一步步跨入雲服務領域，因此，其資料中心的發展重點開始發生轉變，轉而聚焦於部署大規模雲端服務時，如何提高效率。

2007年時，微軟正式發展第二代資料中心，伺服器的部署密度是這一代資料中心的發展重點。微軟會預先配置機櫃，並在機櫃中配置高密度的伺服器，再部署它們進資料中心，而較高的伺服器密度也使得資料中心PUE降至1.5到1.8之間。資料中心的可用性則維持在5個9。

時隔2年，2009年時，微軟嘗試利用貨櫃來設計第三代資料中心，展開第三階段的資料中心發展歷程。微軟將資料中心所需的設備都裝進貨櫃，試圖用不同方式控制熱度，進而降低PUE，而第一個以貨櫃打造的資料中心，就落腳在美國芝加哥。這個時期建置的微軟資料中心PUE，落在1.4到1.6之間。

然而，Mark Russinovich表示，長期維護利用貨櫃打造的資料中心後，他們發現該類型資料中心的維護成本比採ITPAC（IT Pre-Assembled Component）方式打造的資料中心高昂。

因此微軟從2012年開始，決定不再使用貨櫃打造資料中心，由ITPAC方法取而代之。ITPAC是指微軟為特定類型伺服器，預先在資料中心的數個區域，部署網路電纜等設備，接著，只要放置具有機櫃、伺服器、控制面板等設備的模組，即可使用Hyper-V 等進行配置。

ITPAC成為微軟第四代資料中心的建置方式，這一代資料中心聚焦模組化發展。同時，微軟開始發展絕熱冷卻機制，利用資料中心外的室外環境溫度，來降低冷卻成本，並且在較高溫度下，仍可執行伺服器，而PUE降至1.1到1.3之間。

2015年時，微軟邁向發展超大規模資料中心，為第五代資料中心。這個時期，微軟專注於如何快速建置資料中心，來確保設施可以擴充，滿足超大規模的需求。第五代資料中心由4個具獨立電源、冷卻系統和網路的800萬瓦託管設施所組成，因此，每個設施都可以用作為獨立的可用區域，而PUE降為1.17到1.25之間。

2017年起，不再建置3,200萬瓦大型資料中心，轉而建立較小尺寸的設施

接著，微軟在2017年時，進一步發展第六代資料中心，將其定位為可擴充的形態。微軟不再建置由4個獨立託管設施組成的3,200萬瓦大型資料中心，轉而建立較小尺寸的設施，且可透過設施間的相互連接，打造一個大規模的資料中心配置。Mark Russinovich表示，這樣的新資料中心設計在部署上，更具擴充性和靈活性，PUE則降為1.17到1.19之間。

隔年，微軟再發布名為Ballard的第七代資料中心，聚焦簡化電力系統的設計，並增加該系統對彈性容量的支援，意謂著可過度配置資料中心電力。Mark Russinovich表示，需搭配使用智能系統，來監控電力的使用狀況，並壓制耗能高的工作負載，以確保即使該類工作負載利用了許多CPU，也不會造成機房斷電。這個階段建置的資料中心PUE則為1.15到1.18之間。

最新一代資料中心以快速部署為設計重點，因應自家資料中心大暴增的建置需求

微軟今年再優化Ballard設計，建立該設計的快速部署版本，預先部署模組化結構，為第八代資料中心。與原先的設計相比，新一代資料中心可在更短時間內完成建置，所需佔用的空間也較小。但，Mark Russinovich指出，這個能以極快速度部署新雲端區域的作法，也衍生了一些額外的建置成本。

如今，微軟已投入下一代資料中心的研發工程，更設立了將資料中心PUE降為1.07或甚至更小的目標。為達此目標，微軟研究院與Azure兩大部門從2018年開始聯手，啟動名為Natick的水下資料中心實驗計畫，將裝載864臺伺服器，大小與貨櫃相近的資料中心，沉下約35公尺深的蘇格蘭海底。

Mark Russinovich表示，水下資料中心可利用周圍的水溫進行冷卻，意味著可將PUE降低至陸地資料中心無法達到的水準，且處於水下，能避免颶風、地震等天災的威脅。

微軟於今年9月也宣告該計畫已告一段落，已打撈沉在蘇格蘭海底兩年的資料中心上岸。經過兩年的監控，研究人員發現，水下資料中心的故障率為地面資料中心的八分之一，且水下資料中心在維護上雖相較地面不易，但，整體成本與一般陸地資料中心相近，甚至更低。

Natick計畫團隊已將海底資料中心艙內空氣及部份零件、伺服器送至總部進行檢驗，來獲得更具體的實驗結果，而Azure團隊將持續關注檢驗，來評估未來其是否具商用可行性。

微軟從2010年開始，正式推出公有雲服務Azure，時至今日已屆滿10年，如今，在公有雲市場採用率排名上，Azure穩居第二，緊追在龍頭AWS之後，且彼此間差距也有縮小的態勢。目前微軟官方公布的全球雲端資料中心區域共有66個，其中11個雲端區域含臺灣在內，尚未完成興建。文⊙黃郁芸