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2017-08-20 04:47:46

AntMiner S9 분해 및 연구중

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antminers9.jpg

 

AntMiner S9  구매한 것중에서,  한 대 싹 분해해서 bitmain이 얼마을 들여 만들었는지 원가분석하고 있고
이것을 4개를 묶음으로 하는 프레임을 설계하고 덕트를 만들어서 외부로 빼내는
연구하고 있어요. 소음도 줄일 연구하고 있고요..

 

MDAxNTAzMTYxMzU3Mzgx.CKgzxjknMRU9YkBSU3A7Q0qFlSL00Z7u-o5IIiC1ozsg.vL0EsJwXOEckOkp5kYuyuygh3_48woBAmGdHl0eHHVMg.JPEG

 

좌측이 열기 방출부분이고 우측이 흡기부분입니다.

칩이 63개 달려있는 해쉬보드 3장과  네트웍연결과 해쉬보드를 제어하는 콘트롤보드로 구성되어 있습니다.

우측 흡기는 12cm 팬으로 6000rpm으로 구동하고 좌측 배기는 같은 사양의 팬으로 4500rpm으로 구동합니다.

이팬이 엄청난 속도로 돌아서 소음이 큰 것입니다. 팬 하나가 32.4W이므로 14인치 가정용선풍기가 45W가량하므로

엄청난 전력소비를 합니다. 이것이 2개가 돌아갑니다.

요새 핫한 GPU채굴기를 패쇄형으로 만드는 것이 유행인데, 이미 이것은 이런 형태를 갖추었습니다.

해시보드는 V4.0이라고 적혀있는데 따로 3개가 동일보드입니다.

MDAxNTAzMTYxNzcyNzYy.4orpouQm21a7Q7BitfwnJ62GfBMQa7UNuHyHPhllZOYg.BQe26eI8Vv_ainUlS8LNVSBKoGzAloNegyOKews1RKgg.JPEG

 

콘트롤보드는 총 9개의 해시보드를 연결할수 있게 되어 있으나 일단 S9는 3개만 장착하였습니다.

아래 그림에서 왼쪽 위아래의 9개의 콘넥터가 해쉬보드와 각각연결되는 콘넥터로서, 해시보드와

14400bps로 통신하며, 해시보드는 시리얼통신으로  linked list (줄줄이사탕)로 해시칩에 연결되어 있습니다.

MDAxNTAzMTYzMzc1OTI5.MLRVQSWxbev3Y6PEzfaH0yYqFEplNLGnfaf1GouNwRIg.JHIGrLAjv5MkLqik5MkV2mGbwTGqN3FIQboArIvfnkYg.JPEG

 

콘트롤보드의 핵심칩은 zynq010칩으로Xilinx사의 FPGA중에서 dual-core ARM Cortex-A9 processors 들어있는 모델로서

리눅스를 올리게 되어 있으며, bitmain에서 새로온 firmware를 다운받아 업데이트도 가능합니다.

 

MDAxNTAzMTYxNzcyOTg0.bE4tf3BgN67Y8f17I1kKYYinTxiTGQbKL4BZ7Xm5LF4g.kZRVilT0JPVHwGudQ5nOjlVOnNWl9rVODzQ_GXvEAxEg.JPEG

 

BM1387 ASIC칩으로만 일단 원가가 35만원 들었습니다.
Xilinx의 arm코어 FPGA Zynq Control board가 7만원입니다.
PCB및 잡부품 조립비용 15만원들어갑니다.
팬이 앞뒤로 3만원
캐이스,방열판 5만원들었습니다.
합 : 65만원입니다.

 

Bitmain은 TSMC의 16nm 공정 을 사용하여 BM1387 칩을 제조합니다.
약간의 인터넷 검색 16nm 공정의 웨이퍼 당 TSMC의 생산 비용은 약 $ 4000 입니다.
그들의 총 마진은 약 45 %이므로, Bitmain에 대한 웨이퍼 당 비용은 약 8000 달러라고 가정합니다.
칩의 다이 크기를 아는 경우 웨이퍼 당 정확히 몇 개의 칩을 인쇄 할 수 있는지 파악할 수 있습니다. Bitmain BM1387 칩은 다이 크기가 20mm² 아래에 있으며 게시되지는 않았지만
내부를 측정하여 3mm x 4mm로 보입니다.
이 숫자들을 웨이퍼 당 다이 (die-per-wafer) 계산기에 연결 하고 웨이퍼 당 5158 칩을 얻을 수 있습니다 ( 300mm / 12 "웨이퍼를 업계 표준으로 사용).
 S9 Miner는 189 개의 칩을 사용하므로 각 웨이퍼로 27 개의 S9 Miner를 만들수 있습니다.
8000달러/27개의 s9칩 = 296달러 입니다. 대략 300달러라고 봅니다. 패키징비용들어가므로...

 


즉, 채굴기 1년에 2-30만대 파는 것으로는 돈 못번다고 보아야 합니다.
그들이 채굴해서 돈을 번다고 보아야 하겠지요..

 

개미채굴기 4대당 하나씩 다음과 같은 둥근덕트로 뽑아내야 겠지요..뜨거운 열기를

아래 그림상으로 가정 하면 4대의 개미채굴기의 열기를 뿜어내는 것이라고 보면 됩니다.

MDAxNTAzMTYxMTE1MDU2.x9vKik_86h9mVSDKgnHxD8miB2aECG3oTHLsH8e5ej8g.0PSD8uOnVrinhrAnh49wIUz2o-W51bmcA8qqNLIzwtMg.JPEG

 

bitcoin채굴기의 연구는 처음 cpu채굴기 소스를 분석하여

처리과정과 암복호알고리즘의 기초를 닦고

다음은, 암복호를 GPU로 해결하는 소스를 참조하여야 하고

 Xlinx FPGA로 사용하여 VHDL로 해결하는 소스를 참조하여야 하고

다음은, 여타의 과거에 출시된 ASIC칩들의 스펙들을 연구해야 겠죠.

 

현재, FPGA까지는 유럽,미국에서 많이 연구해서 소스코드를 

좀만 돌아다니면 , 오픈프로젝트라서 구할수가 있고,

 

이것을 bitmain이 FPGA코드를 ASIC 칩으로 찍어낸 것에 불과합니다.

선발자들이 있었으나 bitcoin이 쫌 흔들리니깐 우수수무너진것이고

후발자인 bitmain이 여타 중국회사들이 그렇듯이 저렴한 인건비로 살아남은 것이 아닐까요?

그렇다고, 작은 시장에 삼성전자가 나설수도 없고 말이죠..

틈새시장을 bitmain이 꽉잡고 있는 상황이라고 볼수 있습니다.

 

57
댓글 48
  • ?

    원가는 50% 라는 이야기가 있더라구요 경쟁은 좋은 것이지만 개인적으로 아식은 비트메인이 다 해먹었음 좋겠습니다 채굴장비의 범람은 결국 채산성의 악화로 돌아오는법이니까

  • ?
    @asadw
    비트가 영원히 그 지위를 유지 할까요
    비트는 기술이 좋은게 아니고 상술이 좋은것뿐인데요.
  • @광부의길
    어쨌든 돈은 중국이 쓸어가니, 빨리 우리도 기반연구를 해야하겠습니다.
  • ?
    @공동채굴나라
    I agree with you one hundred percent.
    공동채굴나라님 한번 뵙고 싶습니다.
    거리도 저와 그러 멀지 않은것 같은데 시간 한번 내주세요.
  • 보통원가를 30~40 정도 잡아야 합니다.
  • @그래서말인데요.
    대충 그정도인 것 같습니다.
  • ?
    대단하시네요 추천드립니다
  • @공업용선풍기
    감사합니다.
  • ?
    정말 대단하십니다. 이런 능력자가 있으니 든든합니다.
  • @크라비클
    아무런 능력을 보여드린 것이 없는데요.. 연구하고 있을 뿐입니다.
  • ?
    대단하셔요
  • ?
    분해한것 조립해서 저한데 좀 파시면 안될까요?
    진지하게 궁서체로 올립니다...
  • @일타삼피
    얼마에 팔면 되나요..? 한번 분해하면 라벨이 떨어져서 에이에스 안됩니다.
  • ?
    ASIC 칩 찍는건 문제가 아니고 그 칩이 전기를 얼마나 소비하느냐가 중요한거 아닌가요? 오픈소스 프로젝트는 해시 값이 얼마 안나온다고 들었습니다
  • @송지미
    그렇죠.. 삼성이 10nm 이니 기술력으로선 이길수 있는데요.
    현재 10nm는 근데 자기들 메모리 찍기에도 바쁘죠.
  • ?
    팬을 고성능 저소음으로 교체하면 소음이좀 낮아지지 않을까?
  • @인서트코인
    그렇습니다..근데,, 저는 한 4개를 모아서 외부에 팬을 달아서 환기와 소음을 다 잡자는 이야기입니다.
  • ?
    좋은 공부 많이 했습니다..대단 하시네요~
  • @오반
    대단히 감사합니다.
  • ?
    시로코팬 2마력이 1.5킬로 전기 소비
    4마력이 3킬로 소비

    그럼 4대당 거리에 따라 다르겠지만 4대마다 에어컨 하나씩 놓는 전기계산인디 ㅠㅠ 4마력 시로코가 한달 전기료가 40만원 이상임을 추정하고 보면 대당 냉각비만 10만원인데.. 아식체굴기를 접해본적이 없으니.. 제짧은 생각으론 수리문제 구입문제 정보문제... 아식과의 만남은 아직도 멀어만 보입니다
  • @24K대물
    저것은 예시이고요.. http://storefarm.naver.com/purenwind?nClickPageType=shop.category
    여기 보니 다양한 환기팬이 있더군요. 가성비,전성비를 맞추어야 겠지요...
    아식제작은, 200억정도 드는 일이니 저 혼자 할수 있는 일이 아닙니다.
  • 와 대단하시네요 ㄷㄷ
  • ?
    화이팅입니다.
  • @까렐쳌
    항상 좋은 응원을 해주셔서 감사합니다.
  • ?
    만일 이것 전용 커스텀수냉블럭을 저렴하게 제작할 수 있다면 그 엄청난 소음으로부터 해방될수 있겠네요. 라디는 모라 한대로 충분할거같구요 ... 가성비는 정말 별로일지도 모르지만 소음으로부터의 자유를 누리니깐요.
  • ?
    @천하제일산수
    엔트마이너 장비특징중 하나가
    pan rpm이 일정이상 감지가 안되면
    장비가 멈추게 되어 있습니다.

    그래서 사제 팬을 달더라도 동급이나 고 rpm 팬을 사용해야됩니다.

    수냉을 하더라도 팬을 달아야 합니다.

    두개중 하나만 죽어도 채굴을 안합니다.
  • @인포아이즈
    압,,정말 많은시간을 절약할수 있는 정보를 주셨네요..
    음, 팬의 속도를 알수있게 자석센서의 펄스값이 들어가게 한 것 같은데
    그런 것은 펄스를 스코프로 측정해보아서 속이는 펄스값을 손쉽게 만들어 넣어줄수 있습니다.
  • ?
    @공동채굴나라
    조그만한 센서 하나달면 rpm속이는건 쉽습니다.

    실내온도 26도 28도 나온 환경에서
    내부 접속해서 보면 98도까지 찍히는 놈이라 수냉 하더라도 라지에타에 팬은 필수입니다
  • ?
    @인포아이즈
    수냉할때는 라디에이터에 팬은 당연히 부착합니다. 팬의 경우 저소음이면서 풍압이 매우 높은 팬을 부착해요. 그리고 아마 1300w나 먹는 이 장비를 수냉하려면 최소한 140mmx4열 이상은 부착해야 할거 같네요. 물론 모라 한대면 이정도는 완벽하게 해결되겠지만 ...

    다만 밑의 글을 읽어보니 칩을 뗄 수가 없다고 하네요 ㅠㅠ 나중에 앤트마이너 구입해서 수냉으로 개조해보려 했는데 ... 물건너간것같습니다 ㅠㅠ
  • @천하제일산수

    저도 수냉을 해볼라고 뜯어보니 칩의 뒤쪽방열팔은 납으로 고정되어 있어서 열만 가하면 떼어낼수 있고
    물론 뒤에 있는 것이니 떼어낼 필요는 없죠.
    그런데, 칩위의 방열판이 나사등으로 고정되어 있는 것이 아니고 본드로 고정되어 있어서

    칩이 부서질수 있는 상황입니다.
    그리고, 구글 검색해보면 알수있지만, 이 버젼은 아니지만 다른 버젼을 과거에 수냉으로 개조하신분이
    있습니다.

  • ?
    @공동채굴나라
    구글에서 수냉으로 개조한거 언틋 본거 같아요. 얼마나 소음이 심했으면 ... 그랬을까요.
    그나저나 본드로 고정되어 탈착이 안된다는 말을 들으니 수냉은 물건너갔다는 생각이 드네요.
    리스크를 안고 유냉은 가능하려나 모르겠네요.
  • ?
    bitcoin채굴기의 연구는 처음 cpu채굴기 소스를 분석하여
    처리과정과 암복호알고리즘의 기초를 닦고
    다음은, 암복호를 GPU로 해결하는 소스를 참조하여야 하고
    Xlinx FPGA로 사용하여 VHDL로 해결하는 소스를 참조하여야 하고
    다음은, 여타의 과거에 출시된 ASIC칩들의 스펙들을 연구해야 겠죠.

    -> bitcoin 알고리즘은 sha256 두 번 적용한 방식이고요. 해당 계산 하는 부분을 게이트 단위로 최적화 해야할 것 같습니다. 한정된 트랜지스터로 얼마나 많은 sha256 계산을 동시에 해낼 수 있느냐가 관건일 것 같고요. VHDL 이나 Verilog 등으로 프로토타입은 만들어 볼 수 있는데, 실제 ASIC 칩 제작 과정에서 어려운 부분이 많을 것으로 예상됩니다. 그런데 BM1387 칩 동작 클럭은 얼마 정도가 될 지 궁금하네요. https://steemit.com/bitcoin/@lenar/overview-asic-miner-antminer-s9-part-ii 이 글에 따르면 650MHz 라고 하군요. 흠... 최대한 집적도를 높이고 클럭은 낮추는 방향으로 칩을 설계해야할 것 같습니다. 나머지 컨트롤 유닛은 좋은 솔루션들이 많이 있습니다.
  • @물개
    감사합니다. 물개님의 해박한 지식에 감탄합니다.
  • 이글의 핵심요지는 원가가 65만원이니, 아무리 싸게 해도 그정도는 든다는 것입니다.

    그러니, 부피가 나가더라도 처리능력이 좋거나

    기존의 것을 사는 것을 인정하고 이것이 가진 문제점을  개선시키는 방향으로 가는 것이...

  • ?

    능력자시네요
    저는 오늘부터 fpga open source 분석을 이제 시작했는데

    아직 갈길이 머네요 ㅎㅎ

  • @노원

    참조한 사이트 링크부탁합니다.

    여기도 참조해보시고요..

    https://github.com/progranism/Open-Source-FPGA-Bitcoin-Miner

  • 진짜... 짱이네요.. 언젠가는 국내 ASIC스 채굴기 하나 나오나요~ ^^;
    능력 오지네요~ ^^; 대단하십니다. ^^;
  • ?
    헛.. Zynq베이스로 설계되어 있군요ㅎㅎ 얼핏보니 Micro Zed보드와 시스템 구성이 흡사하네요.
    저도 프로젝트시 사용한 XC7Z020 FPGA를 Zed보드보고 많이 참고했었습니다. 오픈소스도 많구요.
  • ?
    예전에도 한참 100만원대 찍을때 마이너 춘추 전국시대가 한번 있었죠..다들 기억하시는..
    그때 개미는 여전히 지금과 비슷하게 여러개의 칩으로 이루어진 형태를 선호했고요..다른 몇개의 장비들은 단일칩(KNC같은..)을 선호하기도 했습니다..머 그때는 사전 제작한다고 돈 받아 가서 일년 넘게 안주고 한참 폭락 직전에 뿌리곤 했죠..머 사기건도 몇건 있었고요...
    저도 개미 s3일때 어떻게 하면 조용히 돌릴까 고민 많이 했는데...머 제실력으로는 힘들다 였습니다..
    수냉이 가능할까 해서 수냉블럭으로도 해보고 절연유에도 담궈 봤는데..머 팬이 안돌아 가면 당시에는 아예 마이닝이 안되었습니다.
    그당시에도 국내에서 몇분이 칩 설계 해보신다고 했는데...마이너 단가가 폭락하면서 다들 접으시더라고요...
    요즘 보면서 지하에서 굴러다니는 채굴기 어떻게 해볼까 하는 마음이 훅 땡기지만...꾸욱 참고 있습니다..^^
    건승하시고요~~좋은 물건 하나 나왔으면 좋겟네요..
  • ?
    해시보드는 개당 얼마나 하나요?
  • ?
    지들이 다돌려먹고 11월에 내는거죠 아침에 어느분이 제가 이런말하니 맹꽁이처럼 중국을 너무믿더이다
  • ?
    S9도 나온지 꽤 되었으니 10nm 기반 칩과 채굴기가 나올 것으로 생각됩니다 글좀 찾아보니 칩만 있으면 나머지는 수급이 가능합니다만... 나중에 칩 나오고 구할수 있으면 채굴기를 납땜해서 직접 제작하는것도 나쁘지 않을것 같습니다
  • ?
    반도체 제조는강국인데 채굴기 하나 없어 수입해서 쓰는 아이러니... 이 즈음 해서 한국형 채굴기 설계하는 스타트업 기대해 봅니다...
  • ?
    대단하십니다!!
  • ?
    음.. 하드웨어 개발을 해 보신 분 인지 모르겠네요... 열 해석이 필요한 부분인데요..
    쿨링팬 크기가 120mm인데 쿨링팬 스펙을 비교해 보면 가장 큰 풍량 및 속도를 가진 쿨링팬으로 냉각을 시켜 주고 있습니다.
    실험에 의하면 적어도 4000rpm이상은 돌려 줘야 어느 정도 냉각이 되더군요...공기를 이용한 강제 냉각 방식이고 방열판 구조상
    공기를 빠르게 흘러 보냄으로서 각 asic 칩들을 냉각 시키는 방식을 취하고 있으므로 적어도 4000rpm 이상의 속도로는 공기를 흘려줘야 마지막 asic 칩까지 냉각 이 되도록 되어 있습니다. 4000rpm으로 냉각 시키면 적어도 70 ~ 80 도 정도의 온도는 유지 합니다.
    이 이하로 떨어지면 냉각 성능이 저하 되서 90도 100도까지 올라가 해당 보드는 동작을 멈추게 됩니다.
    아주 차가운 공기로 강제 냉각 시키지 않는 이상 현재와 같은 냉각 구조를 피하기는 어려 울 듯 합니다.
    다만 소음은 4000rpm 짜리 팬을 사용하면 40db로 줄일 수 있는 있습니다. 펌웨어를 변경해서 쿨링팬 제어에 pid 방식을 추가하면 rpm과 온도 제어를 효과적으로 하면서 소음을 저감할 수 있더군요...
    다만 전기를 많이 사용하므로 소음을 제어 하더라고 일반 가정집에서 여러대를 돌리기는 어려울듯 합니다.

    펌웨어를 약간만 변경하면 minera로 여러대의 s9을 통합적으로 관리할 수 있습니다.
  • ?

    공동채굴나라님처럼 관심을 갖고 있는 1인입니다. 품귀현상의 제품을 분해까지 하시고 대단하십니다. 전문적 지식과 견해를 많은 분들이 올려주셨고 나름 타당 가능성도 있다고 생각됩니다. 기술적으로 마이너 한대 만드는게 어렵지는 않을거라 생각됩니다만 여러 상황들을 고려하면 뛰어들만한 실익이 있는지는 고민할 문제일것 같습니다. 앞으로의 시장도 읽어야 하는 부분인데 결정은 쉽지 않습니다. 국익이나 존심 측면을 생각한다면 충분한 필요성이 있지만 말입니다. 우선 S9만 본다면 개선할 점이 있는 제품입니다만 상당히 고민하고 생각하여 만들어졌다고 볼수 있습니다. 세계 여러곳에서 많은 사람들이 다양한 방법을 시도해보고 있지만 뚜렷한 혁신방안은 나오기 쉽지 않을 것입니다. 새로운 제품으로 만들기 전에는 현상태로 일정 한계가 있다는 의미입니다. 소규모 접근방식으로는 비트메인이 만들어 놓은 것을 좀더 개선하거나 효율성을 찾는 것이 정답이 아닐까 생각되고 저 또한 기회가 되면 그렇게 해보녀고 합니다. 소음을 줄이기 위한 관심이 많으나 현재의 지원가능한 부품으로 나름 최선의 방법을 강구한 상태입니다. 그렇다고 최고의 제품이라고 할수는 없고 급하게 만들어져 몇 번의 버젼업을 거친 흔적이 남아있는 만큼 개선의 여지는 있어 보입니다. 연구개발용으로 수급이 충분하다면 누군가 국내 개미들을 위해 새롭게 도전해볼 만한 대상으로 생각되고 혹시 여건이 조성된다면 미력하지만 도움이 되어 드리겠습니다. 

  • ?
    우찌이리 부지런 하신지 ㅎ
  • ASIC / FPGA대신 APU로 진행했던 1인... 지금은 슬슬 취미생활로 합니다.

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    380V 삼상전원으로 공장에 들어올텐데, 380V 삼상 4선이 들어옵니다. 4선은, R,S,T,N 선입니다. 접지도 따로 들어옵니다.   R,S,T 는  위상 (교류전기가 파도처럼 +에서 -로 바뀌는것)차가 있는데 R은 0도, S는 -120...
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views2247 Votes4
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  13. 배선차단기와 누전차단기 차이

       
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views5000 Votes8
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  14. 전기계량기 및 누전차단기 손쉬운 제작법

      3.8kW 까지 견디는 전선으로 구성된 누전차단기 내장된 콘센트를 구입합니다. 2구이므로, 1구에 채굴기 한 세트를 연결하면 됩니다.   3만원짜리 전자식 계량기입니다. 좌우 타입을 구매해야 하고. 입출력이 양방향...
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views3339 Votes3
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  15. After Burner 사용법과 ASUS PRIME H270-PLUS 6way 설정

    1) MSI After Burner 사용   아래 그림은 파워리미트을 70% ( 만일 100%라면 조금효율이 올라가지만 전기소비가 늘어남) 온도를 70도로 제한합니다. (실제 각 그래픽카드의 온도는 Miner프로그램의 텍스트창에서 알려...
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views4344 Votes3
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  16. 의자형 GPU 채굴기 케이스도 이정도는 되어야 하지 않을 까요?

    시중에 의자형  케이스의 원조가 이것이 아닐까요? 이정도는 만들어야 하는데, 너무 생략한 것 같습니다. http://www.parallelminer.com/product/all-aluminium-6-1-gpu-open-air-mining-case-barebone/ 팬을 달수 있...
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views2065 Votes3
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  17. PC파워선 사양

     
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views1244 Votes4
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  18. GPU 채굴기 조립시 참고사항

    이번에 조립해본 경험을 공유합니다 아래의 동그란 원 사진처럼 라이져 기판을 2개씩 PCB서포트로 붙이시면 흔들리지 않고 튼튼합니다.     SSD는 이렇게 고정합니다.   아래 그림처럼 3구 콘센트를 채굴기 내부에 내...
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views2099 Votes3
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  19. 라이져 밑 스펀지판 위험상황

    아래 사진처럼 상태가 위험지경입니ㄷ다 채굴장의 고열로 인해 라이져 스펀지 녹아내리고 있습니다       아예 아래 그림처럼 스펀지를 제거하는 것도 좋은 방법입니다.   이렇게 나무판을 대셔도 됩니다   이렇게 라...
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views1818 Votes3
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  20. 듀얼파워보드 이대로는 위험합니다

    아래그림처럼 합선의 위험이 있게 듀얼파워보드를 거치하신 분이 상당수 있습니다. 밑에 나무판을 대시기바랍니다 절단기로 합판 잘라서 쓰세요...            
    Date2017.08.18 By공동채굴나라 Views2052 Votes4
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