CAN 2.0·CAN FD 차이

자동차 ECU나 산업용 제어장치의 통신 사양을 보면 CAN 2.0, CAN FD라는 표기를 자주 볼 수 있습니다.

두 방식 모두 CAN(Controller Area Network) 통신을 사용하지만 한 프레임에 담을 수 있는 데이터량과 전송속도에서 큰 차이가 있습니다.

가장 간단하게 보면

CAN 2.0 = 최대 8바이트 데이터

CAN FD = 최대 64바이트 데이터 + 데이터 구간 고속 전송

이라고 이해하면 됩니다. Bosch는 CAN FD를 Classical CAN의 1Mbps 및 8바이트 제한을 개선하기 위해 개발한 방식으로 설명합니다.

CAN 2.0이란?

CAN 2.0은 흔히 Classical CAN이라고 부르는 기존 CAN 통신방식을 가리킵니다.

자동차 ECU와 산업용 장비 사이에서 데이터를 안정적으로 주고받기 위해 오래전부터 사용되어 왔습니다.

Classical CAN의 데이터 프레임에는 최대

8 Byte

의 실제 데이터를 담을 수 있으며, 전송속도는 표준적으로 최대 1Mbit/s 범위입니다.

예를 들어 센서값이나 장비 상태정보처럼 데이터량이 많지 않은 제어통신에는 지금도 충분히 사용할 수 있습니다.

CAN FD란?

CAN FD의 FD는 Flexible Data-rate의 약자입니다.

기존 CAN의 통신 안정성과 중재방식을 유지하면서 더 많은 데이터를 빠르게 보내기 위해 개발됐습니다.

가장 큰 특징은 한 프레임의 데이터 영역을

최대 8 Byte → 최대 64 Byte

까지 확장했다는 것입니다.

따라서 같은 데이터를 전송할 때 필요한 프레임 수를 줄일 수 있어 통신 효율을 높일 수 있습니다.

CAN 2.0·CAN FD 기본 차이

구분	CAN 2.0	CAN FD
일반 명칭	Classical CAN	CAN Flexible Data-rate
최대 데이터	8 Byte	64 Byte
Arbitration 구간	최대 1Mbit/s급	기존 CAN과 동일한 방식
Data 구간	같은 속도 사용	더 높은 속도 사용 가능
Bit Rate Switching	없음	가능
주요 특징	구조가 단순하고 널리 사용	대용량·고속 통신에 유리

CAN FD의 핵심은 단순히 데이터가 64바이트로 늘어난 것만이 아닙니다.

프레임 중간에서 통신속도를 변경할 수 있다는 점도 중요합니다.

CAN FD는 왜 두 가지 속도를 사용할까?

CAN 통신에서는 여러 장치가 동시에 통신하려 할 때 메시지 우선순위를 결정하는 Arbitration 과정이 필요합니다.

CAN FD에서도 이 구간은 기존 CAN과 비슷한 속도로 통신합니다.

하지만 송신할 장치가 결정된 이후의 데이터 구간에서는 더 빠른 Bit Rate로 변경할 수 있습니다.

이를 BRS(Bit Rate Switch)라고 합니다.

CiA는 CAN FD에서 Arbitration Phase와 Data Phase에 서로 다른 Bit Rate를 적용할 수 있으며, 이를 통해 Classical CAN보다 높은 데이터 처리량을 얻을 수 있다고 설명합니다.

즉

Arbitration 구간 → 기존 속도

Data 구간 → 더 높은 속도 가능

구조입니다.

BRS가 없으면 CAN FD가 아닌 걸까?

그렇지는 않습니다.

CAN FD 프레임이라고 해서 반드시 데이터 구간을 더 빠르게 전송해야 하는 것은 아닙니다.

BRS 비트를 사용하지 않으면 Arbitration 구간과 Data 구간을 같은 속도로 전송할 수도 있습니다.

즉 CAN FD의 특징은

최대 64바이트 데이터

그리고 필요할 경우

Data Phase의 전송속도를 높일 수 있음

으로 구분하면 됩니다.

8바이트와 64바이트 차이가 왜 중요할까?

예를 들어 장비에서 48바이트의 데이터를 보내야 한다고 가정해보겠습니다.

Classical CAN은 한 프레임에 최대 8바이트이므로 단순 계산하면 최소

48 ÷ 8 = 6프레임

이 필요합니다.

반면 CAN FD는 최대 64바이트까지 담을 수 있으므로 조건에 따라 하나의 프레임에 데이터를 넣을 수 있습니다.

물론 실제 통신에서는 프로토콜 헤더나 데이터 구조 등을 함께 고려해야 하지만 CAN FD가 대량 데이터 전송에 유리한 이유를 쉽게 이해할 수 있습니다.

CAN FD 장비와 CAN 2.0 장비는 같이 사용할 수 있을까?

주의해야 합니다.

CAN FD를 지원하는 컨트롤러는 일반적으로 Classical CAN 프레임도 사용할 수 있습니다.

따라서 CAN FD 장치가 Classical CAN 방식으로 통신하면 기존 CAN 장치와 함께 사용할 수 있는 구성이 가능합니다.

하지만 기존 Classical CAN 전용 노드가 CAN FD 프레임을 정상적으로 이해하지 못한다면 FD 프레임이 전송될 때 오류가 발생할 수 있습니다.

현재 ISO 11898-1:2024에서도 Classical CAN만 지원하는 노드와 CAN FD를 지원하는 노드를 구분하며, Classical CAN 전용 노드는 FD 프레임을 처리하지 못하는 구현형태가 존재한다고 명시합니다.

따라서 기존 CAN 네트워크를 CAN FD로 변경할 때는 모든 노드의 CAN FD 지원 여부를 확인해야 합니다.

CAN FD가 무조건 더 좋은가?

항상 그렇지는 않습니다.

기존 장비에서 8바이트 이하의 데이터만 주고받고 통신속도도 충분하다면 Classical CAN으로도 문제가 없을 수 있습니다.

반면

ECU 수가 많거나, 센서 데이터가 증가하거나, 소프트웨어 업데이트 등 많은 데이터를 빠르게 전송해야 하는 시스템에서는 CAN FD가 유리합니다.

따라서 필요한 데이터량과 통신속도, 기존 장비와의 호환성을 함께 고려해야 합니다.

실제 사양은 어떻게 읽을까?

예를 들어 장비 데이터시트에

CAN FD, 500 kbit/s / 2 Mbit/s

라고 표시되어 있다면 일반적으로

500 kbit/s = Arbitration Phase

2 Mbit/s = Data Phase

처럼 해석할 수 있습니다.

또한

CAN 2.0B

라고 표시되어 있다면 기존 Classical CAN 계열의 확장 식별자(Extended Identifier)를 지원하는 장비인지 확인할 수 있습니다.

다만 실제 통신속도와 ID 설정은 장비 제조사의 매뉴얼을 함께 확인해야 합니다.

정리

CAN 2.0과 CAN FD의 가장 큰 차이는 한 프레임의 데이터량과 데이터 구간의 전송속도입니다.

CAN 2.0 → 최대 8 Byte

CAN FD → 최대 64 Byte

또한 CAN FD는 BRS(Bit Rate Switching) 기능을 통해 데이터 구간에서 더 높은 전송속도를 사용할 수 있습니다.

따라서 CAN 통신을 선택할 때는 데이터 크기 → 필요한 속도 → CAN FD 지원 여부 → 기존 노드 호환성 → 네트워크 설정을 함께 확인하는 것이 중요합니다.

공식 참고 규격: 현재 CAN 데이터링크 계층을 다루는 현행 국제표준은 ISO 11898-1:2024입니다. Classical CAN, CAN FD 및 CAN XL 관련 구현형태를 규정합니다.