CAN / CAN-FD란?

현대 차량은 수십 개에서 많게는 수백 개의 ECU(Electronic Control Unit)로 구성되어 있으며, 이들 간의 안정적이고 신뢰성 높은 통신이 필수적입니다.

 

이러한 요구를 충족하기 위해 등장한 대표적인 차량 네트워크 기술이 CAN과 CAN-FD입니다. 본 글에서는 CAN과 CAN-FD의 기본 개념과 특징, 그리고 두 기술의 차이점을 중심으로 살펴봅니다.

 

 

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1. CAN 개요

 

CAN(Controller Area Network)은 차량 및 산업용 시스템에서 널리 사용되는 직렬 통신 프로토콜입니다. 여러 ECU(Electronic Control Unit) 간 데이터를 안정적이고 실시간으로 교환하기 위해 설계되었으며, 자동차 전장 시스템의 표준 통신 방식으로 자리 잡고 있습니다.

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2. CAN 통신 구조와 특징

 

CAN은 멀티마스터 버스 구조를 사용하며 중앙 제어 장치 없이 모든 노드가 동등하게 통신에 참여합니다. 메시지 기반 통신 방식을 따르며, 각 메시지는 고유한 ID를 통해 우선순위가 결정됩니다. 여러 노드가 동시에 송신을 시도하더라도 중재(arbitration) 과정을 통해 충돌 없이 통신이 이루어집니다.

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3. CAN 성능 및 오류 처리

 

CAN의 최대 전송 속도는 1 Mbps이며, 한 프레임에서 전송 가능한 데이터는 최대 8바이트입니다. CRC, ACK, 비트 모니터링, 에러 프레임 등 강력한 오류 검출 및 복구 메커니즘을 제공하여 높은 신뢰성을 확보합니다. 이로 인해 엔진 제어, 브레이크, 조향 시스템과 같은 안전 필수 영역에서 활용됩니다.

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4. CAN-FD의 등장 배경

 

차량 전장 시스템이 고도화되면서 기존 CAN의 데이터 길이와 속도 한계가 문제로 부각되었습니다. 이를 해결하기 위해 등장한 것이 CAN-FD(CAN with Flexible Data-rate)입니다.

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5. CAN-FD의 주요 특징

 

CAN-FD는 데이터 필드 길이를 최대 64바이트까지 확장하고, 데이터 전송 구간에서 더 높은 비트레이트를 사용할 수 있습니다. 중재 구간은 기존 CAN과 동일한 속도를 유지하고, 데이터 구간에서만 속도를 증가시키는 구조를 사용합니다. 또한 BRS(Bit Rate Switch)와 ESI(Error State Indicator) 비트를 통해 유연한 속도 제어와 노드 상태 표현이 가능합니다.

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6. CAN과 CAN-FD의 차이점

 

CAN과 CAN-FD는 모두 메시지 기반 구조와 강력한 오류 처리 방식을 공유하지만, CAN-FD는 더 많은 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있다는 점에서 차이가 있습니다. 이로 인해 ADAS, 자율주행, OTA 업데이트와 같은 최신 차량 시스템에서 CAN-FD의 활용도가 높아지고 있습니다.

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7. 적용 분야 및 선택 기준

 

CAN은 구조가 단순하고 안정성이 검증되어 제어 중심 시스템에 적합합니다. 반면 CAN-FD는 고속·대용량 데이터 처리가 필요한 환경에 적합합니다. 실제 차량 네트워크에서는 두 방식을 요구 사항에 맞게 혼용하여 사용하는 경우가 많습니다.

 

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8. 결론

 

CAN과 CAN-FD는 차량 네트워크에서 각각 중요한 위치를 차지하는 통신 기술입니다. CAN은 높은 안정성과 실시간성이 요구되는 제어 시스템에 적합하며, CAN-FD는 고속·대용량 데이터 처리가 필요한 차세대 차량 기능에 적합합니다.

 

차량 네트워크는 점차 복잡해지고 있으며, 시스템 요구사항에 따라 두 기술을 적절히 선택하거나 병행하여 사용하는 것이 중요합니다.