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3D 프린터 컨트롤러 - 32Bit MKS SGEN vs. BigtreeTech SKR 1.1 본문

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3D 프린터 컨트롤러 - 32Bit MKS SGEN vs. BigtreeTech SKR 1.1

elsa in mac 2018.12.26 13:44

MKS Gen 시리즈로 유명한 중국의 Makerbase에서 2018년을 한 달쯤 앞둔 시점에 MKS Gen의 계보를 잇는 32bit 컨트롤러  MKS SGEN 보드를 새롭게 출시 했습니다. 

MKS Gen 1.4, MKS Sgen 보드 이미지왼쪽) MKS SGEN , 오른쪽) MKS Gen 1.4

위의 이미지에서 보시는 바와 같이 전체적인 PCB Layerout은 MKS Gen 1.4와 비교가 되지만, 사실 부품 배치는 전적으로 SBase에서 따온 것 입니다. 

SBASE 1.3 이미지MKS SBase V1.3

Gen 1.4와 비교하면, 연결 단자인 Screw Terminal Block은 좌측에서 아랫쪽으로 배치가 되어 있고, USB와 RJ45 이더넷포트 그리고 TF Card 슬롯이 왼쪽에 배치되어 있으며, Gen 1.4와 마찬가지로 5개의 Motor Driver 포트를 갖고 있습니다. SBase 보드가 Stepper Driver Chip(drv8825)을 On Board 실장한 것에 반해, pololu Style의 Motor Driver를 설치할 수 있도록 한 것이 SBase 대비 장점이라고 할 수 있을 것 같습니다. SBase 와의 또 다른 차이점은 SBase 보드에 사용된 MCU는 ARM Cortex-M3 LPC 1768 100MHz 칩을 사용했는데, SGEN의 경우에는 LPC1769 120MHz 를 실장했습니다. 4 Layer PCB, MKS 12864 LCD controller, TFT24, 28, 32, 35, 70 터치스크린과 연동할 수 있는 점 등은 SBase와 동일합니다.  

보드 크기는 MKS Gen 1.4가 143mm x 84mm 인 반면, SGen은 146.5mm x 95mm로 다소 큽니다. 

이 보드의 가격은 42달러로 책정되어 있습니다. 기존에 RAMPS 호환보드를 사용하고 계시다면, pololu Driver를 그대로 사용할 수 있고, 처음 구매를 해야 한다고 가정하고, Motor Driver를 TMC 2130으로 장착할 경우, 대략 30달러를 추가해야 하므로, 70달러 수준의 비용이 소요 되게 됩니다.

참고로 현재, MKS Gen-L은 17달러, MKS Gen 1.4는 22달러, MKS SBase 1.3버전이 44달러 수준 입니다. 

하지만, 불행하게도 출시하자 마자 복병을 만났으니, 바로 Bigtreetech(BIQU)에서 이더넷 포트를 빼고, 대신 pololu motor Driver포트를 채용한 MKS Gen L 가격을 위협하는 무려 16달러 짜리 32bit 컨트롤러 보드 SKR1.1을 출시했기 때문입니다. SGEN과 달리 SBASE에 적용된 LPC1768 100MHz Chip을 실장했고, 크기는 109.67mm x 84.30mm. MKS Gen-L 보드가 110mm x 84mm 이니까.. MKS Gen-L 보드와 거의 같은 크기 입니다.  

BIQU SKR 1.1 MKS Gen-L 1.1 이미지왼쪽) Bigtreetech SKR 1.1 , 오른쪽) MKS Gen-L 1.0

이미 SBase 보드가 Smoothieware 및 비 공식적으로 Marlin 2.0을 사용할 수 있기 때문에, 두 보드 모두 Smoothiware/Marlin 2.0을 사용하는데 큰 문제가 있어 보이지는 않습니다. 

SGEN은 Makerbase Github를 통해 Firmware 및 Source Code, USB Driver 와 설치 절차를 제공하고 있고, SKR 1.1 도 Github를 통해 marlin 2.0.x를 제공하고 있습니다 만, SKR은 원래 smoothieware를 타겟으로 개발된 보드 이므로, Marlin을 적용한다 해도 2004 Display를 지원하지 않습니다. 대신, 12864 Display는 지원을 합니다. 

3D프린터LCD 스샷왼쪽) 2004 , 오른쪽) 12864

smoothieware의 경우에는 Ethernet포트를 활용할 수 있는 WebControl 인터페이스를 제공하고 있습니다 만, Duet에서 제공하는 수준은 아닙니다. Duet보다는 Octoprint와 비교될 수준인데요..  Web Control Interface의 지원은 별도의 H/W Controller 필요 없이 웹브라우저를 지원하는 컴퓨터나 스마트 기기들를 컨트롤러 대용으로 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 물론, Duet이 WIFI를 지원하는 반면, Smoothieboard 계열은 유선 이더넷 포트를 지원하기 때문에 스마트 기기를 사용하려면 유무선 공유기가 필요 합니다. 

Smoothieware Duet Web Control 스샷왼쪽) Smoothiware , 오른쪽) Duet

더욱이 Smoothieware 보다 Marlin Firmware를 사용할 계획이라면 Marlin은 이더넷 인터페이스를 지원하지 않고 있기 때문에 Web Control이 아무런 의미가 없습니다. 따라서 SGEN 보다는 가성비가 좋은 SKR 1.1를 더 선호할 것으로 예상이되는데요... 단, SKR 같은 경우는 110W 이하의 Heat Bed만을 지원한다는 점을 간과해서는 안됩니다. 12V PSU라면, 9.1A(1.3옴), 24V PSU를 사용한다면 1/2인 4.55A(0.65옴) 미만의 Heatbed를 사용해야 하는 제한이 있습니다. 

위의 두 보드 공히, TMC 계열 Driver등을 모두 사용할 수는 있지만, 어디까지나 Stand-Alone모드를 기본으로 사용해야 하고, TMC2208 UART 혹은 TMC 2130 SPI 인터페이스를 사용하려면, 기존 8-Bit보드들과 마찬가지로 Jumper wiring을 해 줘여 하는 불편함을 지니고 있습니다. 

결국 Makerbase 보다는 가성비로 밀어부친 Bigtreetech(BIQU) 쪽이 좀 더 현실적인 대안을 내 놓았다고 할 수 있을 것 같습니다.  하지만, 이제 막 출시가 되었고, 자체적으로 Custom 한 보드 이므로 이 보드가 완벽한 것으로 보기는 어렵습니다.  대게의 경우 대륙에서 만든 보드들은 한번 revision이 된 보드를 구매하는 것이 정석이죠.. 따라서, SKR 1.2 를 기다리는 것을 추천합니다. 물론 가격은 조금 상승할 수 있지만, 버그가 픽스되고, 추가적인 사용자 요구사항들이 반영된 것을 구매하는 것이 좋을 듯 합니다. 

8bit 컨트롤러 대비 32bit컨트롤러의 장점은 기본적으로는 빠른 처리속도로 인한 보다 높은 Micro-Stepping을 사용할 수 있고, 이론적으로 보다 부드러운 곡선처리, 거기다 보다 많은 메모리를 가지고 있어 향 후 새로운 기능 추가에 능동적으로 대치할 수 있다는 점 등을 들 수 있습니다 만, 출력품질 향상을 기대한다면 사실 큰 차이가 없다는 점을 간과해서는 안됩니다. 8bit 컨트롤러와 32bit 컨트롤러에 대한 비교는 다음 포스트에서 시간을 내어 다뤄 보도록 하죠. 

2018년 후반기를 접어들면서, 대륙의 그들이 자체개발 혹은 Clone 32bit 컨트롤러를 대거 출시하면서 2019년 부터는 32bit 컨트롤러에 대한 경쟁이 본격화 될 것으로 보입니다. 32bit 컨트롤러의 유용성에 대한 논쟁은 매우 오래전부터 시작되었지만, 지금까지는 8bit 컨트롤러가 그 명맥을 잘 유지할 수 있었죠.. 하지만, 이제 8bit 컨트롤러는 거의 한계에 와 있습니다. 무엇보다도 메모리 용량이 작아 신 기능 추가가 거의 불가능한 수준까지 도달한 것이 32bit 컨트롤러로의 전환에 가속도를 붙이게 될 것으로 보여 집니다. 

위의 두 보드는 이제 막 시장에 공개가 되었고, SBASE나 SmootieBoard 에 비해 Stepper Motor Driver 선택의 자유도와 가성비가 꽤나 매력적인 것처럼 보이기는 하지만, 아직은 사용자 층이 거의 없는 만큼 충분히 검증된 보드들이라고 말 할 수 없을 뿐만 아니라, 향 후 보다 많은 점유율을 차지한다는 보장도 없습니다. 하지만, SKR 시리즈가 대중적인 성공을 거둔다면, 적어도 32bit 컨트롤러가 비싸서 부담스럽다는 이유는 사라질 것 같습니다. ^^.

관련 글 목록)
2019/01/04 - 8bit 컨트롤러 vs. 32bit 컨트롤러



7 Comments
  • 프로필사진 Favicon of https://bookledge.tistory.com 북리지 2018.12.27 11:07 신고 32비트 보드에 대해 막 관심을 갖고 있는 시점에서 이렇게 유용한 정보를 얻게 되어 정말 기쁩니다.
    감사합니다. 도움이 많이 되었습니다.
  • 프로필사진 Favicon of https://elsainmac.tistory.com elsa in mac 2018.12.27 11:10 신고 복리지님.. 안녕하세요.. 반갑습니다~
    음.. 32bit 컨트롤러에 대한 좀 더 구체적인 포스팅을 향 예정 입니다. 나중에라도 꼭 한 번 들러 주세요. 새해 복 많이 받으시구요 ^^
  • 프로필사진 짹이윈터 2019.01.03 10:08 신고 발빠른 유용한 정보 감사드립니다.
    언젠가 하게될 자작을 준비중인데 저 역시 32비트에 많은 관심이 있었는데 정말 좋은 글이네요^^
    가격이 착해서 실습용? 으로라도 하나 갖고 싶네요.
    베드 소비전력 제한이 있다 하심은 psu 외부전원으로 별도 모스펫 pid제어시에는 문제가 안되는 것인지 여쭤봐도 될련지요?
  • 프로필사진 Favicon of https://elsainmac.tistory.com elsa in mac 2019.01.03 10:17 신고 네 그런경우는 실제로 컨트롤러보드의 전류를 직접 땡겨 쓰는 것은 아니니 상관 없습니다 ^^ .
  • 프로필사진 Favicon of https://nubiz.tistory.com 뭐하라 2019.01.04 20:50 신고 최신정보에 감사드립니다 32비트보드에 관심이생기네요!
  • 프로필사진 흐으음 2019.02.01 12:17 신고 AM8 보드가 사망하여 보드만 신환하려 하는데, 어렵네요.
    F6을 살까 하다가 32bit 관련 정보를 접하니 쉬이 구매를 못하겠습니다. 그냥 F6을 사는게 나을런지요?
  • 프로필사진 Favicon of https://elsainmac.tistory.com elsa in mac 2019.02.01 12:33 신고 안녕하세요 흐으음님..
    새해 복 많이 받으세요.

    F6 괜찮은 보드입니다 만 본문에서 언급했듯이 FYSETC TMC2130 v1.2 SPI 로 사용할 때 가장 안정적이고 깔끔한 잇점이 있을 뿐 , 기타 다른 드라이버 사용시 별 매릿은 없습니다.

    저도 sub프린터에서 사용 중입니다 만 메인은 아닙니다. 메인은 DuetWiFi 사용 하고 있어요.

    8비트 보드의 성능은 다 같죠.단 6채널이 필요할 경우라면 메릿 있습니다

    외국 유저들 가운데서는 상당히 사용하는 분들이 많고 평가도 준수합니다. 나름 선방한 히트친 보드인건 맞아요.

    보드와 드라이버룰 다 구매할시 가격 경쟁력이 높은 편은 아니구요. 기존 사용하시던 드라이버 사용 시에는 vref 조정 시 주의가 필요합니다. vref 조절 pot이 윗쪽을 향하고 있어, 일반 안경 드라이버 사용 시 쇼트닐 수 있습니다. 90도로 세워서 조정해야 합니다.

    다시한번 결론적으로 이보드의 가장 큰 구매 이유는 TMC 2130을 Marlin에서 SPI모드로 깔끔하게 사용하고자 할 경우 라는 점 참고하시기 바랍니다 ^^
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