Какой ESP32 выбрать для робототехники и DIY: ESP32, S2, S3, C3, C6 и P4
Проверено по официальным материалам Espressif 9 октября 2026 года. Статья сравнивает возможности микроконтроллеров; конкретная плата может предоставлять только часть из них.
Для небольшого робота выбор ESP32 начинается с довольно земных вопросов: чем управлять моторами, куда подключить энкодеры, хватит ли памяти для камеры и как передавать команды. Частота процессора важна, но не заменяет ответов на эти вопросы. Например, C6 добавляет Wi-Fi 6 и радиоинтерфейс для Thread/Zigbee, S3 сочетает два основных ядра с USB и интерфейсами камеры, а P4 делает акцент на вычислениях и мультимедиа. При этом у самого P4 нет встроенного беспроводного радио. [D3], [D5], [D6]
Ниже — шесть семейств с разными полезными для DIY возможностями: классический ESP32, ESP32-S2, ESP32-S3, ESP32-C3, ESP32-C6 и ESP32-P4. Это практическая подборка, а не рейтинг продаж. Сначала сравним аппаратные ресурсы, затем разберём, как они влияют на выбор для проекта.

Что именно мы сравниваем
Чип, модуль и плата — разные уровни изделия. Чип, или SoC, содержит процессор, память и периферию. Модуль объединяет его с дополнительными компонентами: например, Flash, PSRAM, кварцем и антенной. Отладочная плата добавляет питание, разъёмы, кнопки и иногда дисплей или камеру. Наличие и объём памяти нужно проверять по полному обозначению изделия: нельзя приписывать всем S3 память одного модуля с маркировкой N16R8. Это разделение описано в руководстве Espressif по выбору платформы.
Для чтения таблиц нужно несколько уточнений:
- В колонке ESP32 за основу взят двухъядерный ESP32-D0WD-V3. В классическом семействе есть и другие исполнения, включая одноядерный ESP32-S0WD (NRND, до 160 МГц); общий максимум семейства не гарантирован каждой микросхеме. [D1]
- В колонке P4 рассматриваются ESP32-P4NRW16X и ESP32-P4NRW32X, ревизия v3.x. Сохранённый даташит имеет статус Pre-release v0.7 / PRELIMINARY; его электрические характеристики предварительные. Ранние P4 нельзя автоматически описывать этими же числами. [D6]
- Частоты указаны как максимальные; частоты двух ядер не складываются. HP — основные вычислительные ядра, LP/ULP — отдельная подсистема для работы с низким потреблением.
- Число GPIO и аналоговых входов — аппаратный ресурс чипа или исполнения. На плате часть выводов занята памятью, страпинг-пинами и установленной периферией. Несколько функций одного GPIO нельзя считать несколькими независимыми выводами. [D1], [D2], [D3], [D4], [D5], [D6]
- Объёмы памяти приведены в обозначениях производителя, KB и MB. SRAM, RTC/LP-память и PSRAM показаны отдельно; размер доступной приложению кучи зависит от прошивки, кэша и системных компонентов.
Ссылки D1–D6 ведут на официальные даташиты. Их локальные копии, версии и указатели на разделы находятся в конце статьи.
1. Вычисления и память
| Характеристика | ESP32 [D1] | ESP32-S2 [D2] | ESP32-S3 [D3] | ESP32-C3 [D4] | ESP32-C6 [D5] | ESP32-P4 v3.x [D6] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Основной CPU | Xtensa LX6, 32 бит | Xtensa LX7, 32 бит | Xtensa LX7, 32 бит | RISC-V, 32 бит | RISC-V, 32 бит | RISC-V, 32 бит |
| Основные ядра × максимальная частота | 2 × 240 МГц | 1 × 240 МГц | 2 × 240 МГц | 1 × 160 МГц | 1 × 160 МГц | 2 × 400 МГц |
| Сопроцессор низкого потребления | ULP-FSM | ULP-FSM / ULP RISC-V | ULP-FSM / ULP RISC-V | Нет программируемого ULP/LP-ядра | LP RISC-V, до 20 МГц | LP RISC-V, до 40 МГц |
Аппаратные вычисления float | FPU, одинарная точность | Нет FPU | FPU, одинарная точность | Нет FPU | Нет FPU | FPU, одинарная точность |
| Особенности для DSP и векторных вычислений | DSP-инструкции, в том числе MAC | Целочисленные умножение и деление | 128-битные векторные инструкции / SIMD | Целочисленные умножение и деление | Целочисленные умножение и деление | 128-битные векторные операции, расширения AI/DSP |
| Основная внутренняя SRAM | 520 KB | 320 KB | 512 KB | 400 KB, из них 16 KB под кэш | 512 KB HP SRAM | 768 KB HP L2MEM; отдельно 8 KB SPM |
| RTC / LP SRAM | 16 KB | 16 KB | 16 KB | 8 KB | 16 KB | 32 KB |
| Flash | Внешняя QSPI; у части исполнений — в корпусе | Внешняя SPI/QSPI/OSPI; есть исполнения с памятью в корпусе | Внешняя SPI/QSPI/OSPI; есть исполнения с памятью в корпусе | Внешняя SPI/QSPI или в корпусе | Внешняя SPI/QSPI или в корпусе | Внешняя, через контроллер MSPI |
| PSRAM как расширение адресуемой памяти | Да, через кэш | Да, через кэш | Да, через кэш, включая Octal SPI | Нет штатной поддержки | Нет штатной поддержки | 16 или 32 MB в корпусе выбранных исполнений |
Отсутствие FPU у S2, C3 и C6 проверено дополнительно по документации ESP-IDF: вычисления float на них выполняются программно. FPU у ESP32, S3 и P4 — одинарной точности, поэтому double на всех шести чипах считается программно. Это не мешает написать регулятор или фильтр, но для задачи с большим количеством таких вычислений нужно измерять время выполнения. [Оптимизация скорости, ESP-IDF: ESP32], [S2], [S3], [C3], [C6] [D6, §4.1.1.1]
PSRAM и Flash решают разные задачи. Во Flash хранятся прошивка и постоянные данные, PSRAM расширяет оперативную память. У классического ESP32 даташит допускает до 8 MB внешней RAM, но одновременно отображаемое окно составляет до 4 MB. Поэтому «поддерживает столько-то памяти» и «вся память доступна одним непрерывным массивом» — разные утверждения. У S3 также есть ограничения отображения, описанные отдельно от физического объёма подключаемой памяти. [D1, §4.1.3] [D3, §4.1.2.2]
C3 и C6 не стоит выбирать с расчётом впоследствии добавить PSRAM как обычную кучу приложения. У C3 через кэш отображается только внешняя Flash, а сам кэш работает только на чтение. Даташит C6 тоже говорит только о Flash, а отсутствие поддержки PSRAM у C6 прямо подтверждено в FAQ производителя. Чтение отдельной микросхемы памяти через обычный SPI — другой способ работы, не эквивалентный расширению адресуемой RAM. [D4, §4.1.2.2–4.1.2.3] [D5, §4.1.2.2] [FAQ по PSRAM]
У S2 и S3 ULP — вспомогательная подсистема, а не ещё одно равноправное ядро основного приложения. В частности, у обоих чипов варианты ULP-FSM и ULP RISC-V не могут работать одновременно. [D2, §4.1.1.2] [D3, §4.1.1.3]
2. Wi-Fi, Bluetooth и другие радиопротоколы
| Характеристика | ESP32 [D1] | ESP32-S2 [D2] | ESP32-S3 [D3] | ESP32-C3 [D4] | ESP32-C6 [D5] | ESP32-P4 v3.x [D6] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Встроенный Wi-Fi | 802.11b/g/n, Wi-Fi 4 | 802.11b/g/n, Wi-Fi 4 | 802.11b/g/n, Wi-Fi 4 | 802.11b/g/n, Wi-Fi 4 | 802.11b/g/n/ax, Wi-Fi 6 | Нет |
| Диапазон Wi-Fi | 2,4 ГГц | 2,4 ГГц | 2,4 ГГц | 2,4 ГГц | 2,4 ГГц | — |
| Ширина канала | 20/40 МГц для 802.11n | 20/40 МГц | 20/40 МГц | 20/40 МГц | 20 МГц для ax; 20/40 МГц для n | — |
| STA / SoftAP / STA+SoftAP | Да / да / да | Да / да / да | Да / да / да | Да / да / да | Да / да / да; ax указан для non-AP | — |
| Bluetooth Classic, BR/EDR | Да, Bluetooth 4.2 | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет |
| Bluetooth LE | 4.2 по даташиту; есть сертификация LE 5.0, см. пояснение | Нет | Bluetooth 5 LE | Bluetooth 5 LE | LE, сертификация Bluetooth 5.3 | Нет |
| PHY Bluetooth LE | LE 1M | — | LE 1M, 2M, Coded 125/500 кбит/с | LE 1M, 2M, Coded 125/500 кбит/с | LE 1M, 2M, Coded 125/500 кбит/с | — |
| IEEE 802.15.4 | Нет | Нет | Нет | Нет | 2,4 ГГц, 250 кбит/с | Нет |
| Thread / Zigbee по даташиту | Нет встроенного радио 802.15.4 | Нет встроенного радио 802.15.4 | Нет встроенного радио 802.15.4 | Нет встроенного радио 802.15.4 | Thread 1.3 / Zigbee 3.0 | Нет встроенного радио 802.15.4 |
Wi-Fi 6 у C6 не означает Wi-Fi на 5 ГГц. Его радио работает в диапазоне 2,4 ГГц. Кроме того, даташит ограничивает 802.11ax каналом 20 МГц и ролью клиента (non-AP): наличие SoftAP не означает, что C6 создаёт точку доступа Wi-Fi 6. Для n предусмотрены каналы 20/40 МГц. Преимущества ax здесь связаны, в частности, с OFDMA и механизмом Target Wake Time, а не с обещанием максимальной скорости на уровне ноутбука. [D5, Features → Wi-Fi]
Максимальная PHY-скорость, указанная в радиохарактеристиках, не равна скорости передачи полезных данных по TCP, MQTT или HTTP. Поэтому сравнивать контроллеры только по числу «Мбит/с» было бы малоинформативно: на результат влияют режим радио, стек и приложение. Для измерения реальной пропускной способности у Espressif есть пример iperf, а в руководстве по Wi-Fi описано, какие настройки стека на неё влияют. [Производительность Wi-Fi, ESP-IDF] [Пример iperf]
С классическим ESP32 есть ловушка в обозначении Bluetooth. В актуальном даташите перечислены BR/EDR и LE спецификации 4.2. Производитель также сообщил о сертификации LE 5.0, но в своём FAQ прямо поясняет: новые функции LE 5.0 этот чип не поддерживает. Записывать ему LE 2M или Coded PHY на основании одной сертификации нельзя. У S3, C3 и C6 эти PHY перечислены в даташитах. [D1], [D3], [D4], [D5] [FAQ Bluetooth]
Если проект зависит от Bluetooth Classic, например от профиля SPP, это отдельное требование к выбору. BLE использует другой набор протоколов и профилей; надпись «Bluetooth 5» сама по себе не означает совместимость с Classic. В основной шестёрке Classic есть только у классического ESP32. За её пределами ситуация уже меняется: ниже рассмотрен S31. [Обзор Bluetooth в ESP-IDF] [Профили Classic, включая SPP]
ESP-NOW — протокол Espressif для обмена данными без подключения к обычной Wi-Fi-сети. Он использует Wi-Fi-радио, а не отдельный радиоблок. Это интересный вариант для пульта, телеметрии и датчиков. Наличие P4 на плате само по себе ESP-NOW не обеспечивает: потребуется отдельный радиочип и соответствующая программная связка. [Обзор ESP-NOW] [ESP-NOW в ESP-IDF] [D6]
Matter — прикладной протокол, поэтому отдельной аппаратной строки «радио Matter» не существует. Espressif предлагает Matter через Wi-Fi и Thread. У C6 есть радио 802.15.4 для Thread, у Wi-Fi-моделей возможны решения Matter over Wi-Fi; фактическая поддержка зависит от SDK и конфигурации устройства. Zigbee и Thread используют 802.15.4, но остаются разными стеками. Даташит C6 указывает Thread 1.3; в январе 2025 года Espressif объявила о сертификации C6 на совместимость с Thread 1.4. Возможность одного C6 работать с несколькими протоколами также не означает несколько независимых радиоканалов: Wi-Fi, BLE и 802.15.4 сосуществуют на одной антенне и одном радиотракте 2,4 ГГц. [Введение в ESP-Matter] [Сертификация Thread 1.4] [D5, Product Overview]
3. Периферия: что подключать к контроллеру
В строке SPI считаются пользовательские GP-SPI, без контроллеров, обслуживающих Flash/PSRAM. LP-интерфейсы вынесены отдельно: они могут иметь другие ограничения. Количество MCPWM означает число периферийных блоков, PCNT — число счётных блоков, LEDC — число PWM-выходов. Эти единицы не взаимозаменяемы.
| Характеристика | ESP32 [D1] | ESP32-S2 [D2] | ESP32-S3 [D3] | ESP32-C3 [D4] | ESP32-C6 [D5] | ESP32-P4 v3.x [D6] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GPIO, максимум по даташиту | 34, в том числе 6 только вход | 43 | 45 | 22 или 16, зависит от исполнения | 30 в QFN40 / 22 в QFN32 | 55 |
| GP-SPI | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 + LP-SPI |
| UART | 3 | 2 | 3 | 2 | 2 + LP-UART | 5 + LP-UART |
| I²C | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 + LP-I²C | 2 + LP-I²C |
| I²S | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 3 + LP-I²S для приёма |
| ADC: число блоков × разрядность; входы | 2 × 12 бит; 18 входов | 2 × 12 бит; 20 входов, см. примечание | 2 × 12 бит; 20 входов | 2 × 12 бит; 6 входов аппаратно, ограничение ADC2 | 1 × 12 бит; 7 входов | 2 × 12 бит; 14 входов |
| DAC | 2 × 8 бит | 2 × 8 бит | Нет | Нет | Нет | Нет |
| Ёмкостные touch-входы | 10 | 14 | 14 | Нет | Нет | 14 |
| LEDC: PWM-выходы | 16 | 8 | 8 | 6 | 6 | 8 |
| MCPWM: блоки | 2 | Нет | 2 | Нет | 1 | 2 |
| PCNT: счётные блоки | 8 | 4 | 4 | Нет | 4 | 4 |
| RMT: каналы | 8, настраиваемые TX/RX | 4, настраиваемые TX/RX | 4 TX + 4 RX | 2 TX + 2 RX | 2 TX + 2 RX | 4 TX + 4 RX |
| Таймеры общего назначения | 4 × 64 бит | 4 × 64 бит | 4 × 54 бит | 2 × 54 бит | 2 × 54 бит | 4 × 54 бит |
| DMA | DMA у ряда периферийных блоков | DMA у ряда периферийных блоков | GDMA, 5 TX + 5 RX | GDMA, 3 TX + 3 RX | GDMA, 3 TX + 3 RX | Несколько DMA-контроллеров, включая GDMA и 2D-DMA |
| TWAI / CAN | 1 × CAN 2.0 | 1 × CAN 2.0 | 1 × CAN 2.0 | 1 × CAN 2.0 | 2 × CAN 2.0 | 3 × CAN 2.0 |
| USB OTG, host/device | Нет | Full-Speed, 12 Мбит/с | Full-Speed, 12 Мбит/с | Нет | Нет | High-Speed 480 Мбит/с + Full-Speed 12 Мбит/с |
| Отдельный USB Serial/JTAG | Нет | Нет | Есть | Есть | Есть | Есть |
| SD/MMC/SDIO host | Есть | Нет | Есть | Нет | Нет | Есть |
| SDIO slave | Есть | Нет | Нет | Нет | Есть | Нет |
| Встроенный Ethernet MAC | 10/100 Мбит/с | Нет | Нет | Нет | Нет | 10/100 Мбит/с |
| Камера и LCD | Параллельные режимы I²S; дисплеи также через SPI | DVP через I²S; LCD через I²S/SPI | Отдельный LCD_CAM: DVP, параллельный RGB/I8080 | Нет отдельного LCD_CAM; дисплеи через SPI | PARLIO и SPI; нет LCD_CAM | LCD_CAM, MIPI CSI и DSI |
| Аппаратные блоки обработки изображений | Нет набора, аналогичного P4 | Нет набора, аналогичного P4 | Нет набора, аналогичного P4 | Нет набора, аналогичного P4 | Нет набора, аналогичного P4 | ISP, PPA, JPEG codec, H.264 encoder |
Число блоков MCPWM, PCNT, RMT и таймеров дополнительно сверено с официальными soc_caps.h в ESP-IDF v5.5.3: ESP32, S2, S3, C3, C6, P4. Это проверка аппаратной конфигурации, а не утверждение, что данная версия SDK поддерживает все функции каждой новой ревизии. В частности, возможности P4 v3.x взяты из его актуального даташита. Общее число SPI в SDK не следует читать как число свободных пользовательских шин; число внутренних touch-каналов также может включать канал, не выведенный на GPIO. Разделение RMT у C6 на 2 TX + 2 RX тоже взято из soc_caps.h: даташит C6 говорит о четырёх каналах, не закрепляя за ними направление.
Почему эти различия важны для робота
LEDC, MCPWM и PCNT — для разных задач. LEDC формирует обычный PWM и полезен не только для светодиодов. MCPWM предлагает средства управления силовой частью: синхронизацию, комплементарные сигналы, мёртвое время (dead time), обработку аварийных входов и захват событий. PCNT считает импульсы и позволяет реализовать чтение энкодера с аппаратной фильтрацией. Поэтому наличие «PWM» у C3 не делает его периферию равной периферии S3 или C6. [D1, §4.8.7–4.8.9] [D3], [D4], [D5]
Это не означает, что на C3 нельзя собрать робота. Для простого драйвера с PWM-входом и небольшого числа сигналов он может подойти. Но при выборе для нескольких моторов и энкодеров удобнее сначала посчитать MCPWM, PCNT и нужные GPIO, а затем оценивать частоту CPU. Это инженерный вывод из таблицы, а не результат сравнительного испытания готовых роботов.
RMT хранит и воспроизводит последовательности длительностей логических уровней, а также принимает их. Для импульсных протоколов он позволяет часть работы передать аппаратуре. При этом у S3, C3, C6 и P4 передающие и принимающие каналы разделены; строку «8 каналов» нельзя без уточнения трактовать как восемь передатчиков. [D1], [D2], [D3], [D4], [D5], [D6] [soc_caps.h: S3], [C3], [C6], [P4]
TWAI требует внешнего CAN-трансивера. В таблице перечислены контроллеры CAN 2.0, а не CAN FD и не готовые электрические порты CANH/CANL. Аналогично, Ethernet MAC классического ESP32 и P4 требует внешнего PHY и соответствующей схемы подключения. [D1, §4.8.12–4.8.13] [D6, §4.2.2.12–4.2.2.13] [TWAI, ESP-IDF]
USB-разъём на плате ещё не означает USB OTG. На плате с классическим ESP32 он подключён к отдельному мосту USB–UART: своего USB у этого чипа нет. Встроенный Serial/JTAG у C3 и C6 предназначен для последовательного обмена, прошивки и отладки; произвольное USB HID-устройство или USB-host из него не получается. Для таких задач смотрят на OTG у S2, S3 и P4. У S3 OTG и Serial/JTAG используют общий внутренний PHY: одновременная работа двух контроллеров требует отдельного решения, например внешнего PHY. [D3, §4.2.1.7–4.2.1.8] [D4], [D5] [Руководство ESP-USB]
Отсутствие SD/MMC host не запрещает подключение карты памяти через SPI. Это будет другой интерфейс с другими ограничениями по скорости и занятости шины. [Драйвер SD SPI Espressif]
ADC: количество бит не заменяет проверку ограничений
Для измерения напряжения батареи или аналогового датчика важно знать не только разрядность, но и допустимый диапазон, калибровку и совместное использование аппаратных ресурсов.
- ESP32-S2: актуальный даташит указывает 12 бит. В errata ADC-112 описана ошибка ранней ревизии v0.0 и изменение эффективной разрядности с 13 до 12 бит в v1.0. Поэтому старые описания S2 с «13-битным ADC» нельзя переносить в таблицу без пояснения ревизии. ESP-IDF v5.5.3 при этом по-прежнему отдаёт сырые значения S2 шириной 13 бит, и младший бит в них недостоверен. [Errata S2] [soc_caps.h S2]
- ESP32-C3: даташит перечисляет шесть входов — пять у ADC1 с заводской калибровкой и один у ADC2 без неё — и сам предупреждает, что у части ревизий ADC2 неработоспособен. Руководство ESP-IDF v5.5.3 отключает oneshot-режим ADC2 из-за нестабильных результатов. Для нового проекта разумно планировать аналоговые измерения на пяти входах ADC1, не рассчитывая на шестой как на равноценный ресурс. [D4, §4.2.2.1] [ADC oneshot, ESP-IDF: C3]
- Классический ESP32 и S3: входы ADC2 нельзя использовать одновременно с Wi-Fi; для измерений при работающем Wi-Fi Espressif советует ADC1. [FAQ по ADC] [D3, §4.2.2.1]
Разрядность — не гарантированная точность в вольтах. Для конкретного входного диапазона нужно читать таблицы ADC Characteristics, учитывать ослабление сигнала и калибровку. Таблица выше описывает ADC общего назначения; преобразователи внутри радиотракта в неё не включены. [D1], [D2], [D3], [D4], [D5], [D6]
4. Питание, сон и сохранение состояния
Следующие значения относятся к микросхемам в определённых конфигурациях, а не к потреблению готовой платы. Это не таблица времени работы от батареи. Строка питания перечисляет основные домены; полная схема питания, память и ограничения конкретного исполнения проверяются отдельно по даташиту.
| Характеристика | ESP32 [D1] | ESP32-S2 [D2] | ESP32-S3 [D3] | ESP32-C3 [D4] | ESP32-C6 [D5] | ESP32-P4 v3.x [D6] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Основные питающие домены | VDDA, VDD3P3, VDD3P3_RTC: 2,3–3,6 В у D0WD-V3, 3,0–3,6 В у исполнений с памятью в корпусе; VDD3P3_CPU: 1,8–3,6 В | VDDA, VDD3P3, VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU: 2,8–3,6 В; 3,0–3,6 В для VDD3P3_RTC_IO | Основные домены: 3,0–3,6 В | Основные домены: 3,0–3,6 В | Основные домены: 3,0–3,6 В | VDD_LDO, VDD_DCDCC, VDD_ANA, VDD_LP: 3,0–3,6 В; VDD_BAT: 2,5–3,6 В; отдельные домены I/O, ядра, PSRAM, USB и MIPI |
| Режимы по даташиту | Active, Modem-sleep, Light-sleep, Deep-sleep, Hibernation | Active, Modem-sleep, Light-sleep, Deep-sleep, Hibernation | Active, Modem-sleep, Light-sleep, Deep-sleep | Active, Modem-sleep, Light-sleep, Deep-sleep | Active, Modem-sleep, Light-sleep, Deep-sleep | Active, Light-sleep, Deep-sleep |
| Пример Light-sleep | 800 мкА | 750 мкА | 240 мкА | 130 мкА | 35 или 180 мкА, разные состояния периферии | 75 мкА при сохранении HP-памяти и отключении периферии |
| Пример Deep-sleep | 10 мкА: RTC-таймер + RTC-память | 25 мкА: RTC-таймер + RTC-память | 7 мкА: RTC-память включена, RTC-периферия выключена | 5 мкА: RTC-таймер + RTC-память | 7 мкА: RTC-таймер + LP-память | 12 мкА: LP-таймер + LP-память |
| Основные источники пробуждения из Deep-sleep, по ESP-IDF | Таймер, подходящие RTC GPIO, touch, ULP | Таймер, подходящие RTC GPIO, touch, ULP | Таймер, подходящие RTC GPIO, touch, ULP | Таймер, поддерживаемые GPIO | Таймер, поддерживаемые LP GPIO, LP-ядро | Таймер, поддерживаемые LP GPIO, touch, LP-ядро |
| Программируемая обработка в низкопотребляющей подсистеме | ULP | ULP | ULP | Нет отдельного ядра | LP | LP |
| Secure Boot / шифрование Flash | Есть / есть | Есть / есть | Есть / есть | Есть / есть | Есть / есть | Есть / есть |
Условия для приведённых токов:
- ESP32: значения из таблицы 4-2, с. 30. Для Light-sleep дополнительных условий в строке нет; для 10 мкА указаны RTC-таймер и RTC-память. Работающий ULP — другая строка: 150 мкА. Приравнивать эти конфигурации нельзя.
- S2: таблица 5-9, с. 51–52. Для Light-sleep выключены VDD_SPI и Wi-Fi, GPIO находятся в высокоимпедансном состоянии. Значения раздела относятся к перечисленным производителем исполнениям без PSRAM; встроенная PSRAM (S2FN4R2, S2R2) добавляет в Light-sleep 140 мкА.
- S3: таблица 5-10, с. 68. Для Light-sleep выключены VDD_SPI и Wi-Fi, GPIO высокоимпедансные; встроенная в корпус PSRAM добавляет от 40 до 200 мкА в зависимости от объёма и напряжения. В Deep-sleep включение RTC-периферии меняет строку с 7 на 8 мкА, а постоянно работающий ULP потребляет 170 мкА (ULP-FSM) или 190 мкА (ULP RISC-V).
- C3: таблица 5-9, с. 57. Для Light-sleep выключены VDD_SPI и Wi-Fi, GPIO высокоимпедансные; в Deep-sleep сохраняются RTC-таймер и RTC-память.
- C6: таблица 5-11, с. 68. 35 мкА — CPU, радио и периферия выключены; 180 мкА — CPU и радио выключены, а у периферии только остановлено тактирование. GPIO в обоих случаях высокоимпедансные.
- P4: таблица 5-8, с. 91; раздел 5.6 задаёт 3,3 В и 25 °C. Для 75 мкА выключена периферия, данные остаются в HP-памяти, PSRAM не запитана; все значения таблицы сняты без работы USB 2.0. Если оставить PSRAM под питанием, внутренний ток чипа вырастет примерно на 0,1 мА — больше самих 75 мкА, — и к нему добавится ток самой памяти. Все эти числа имеют предварительный статус даташита v0.7.
У S2, S3, C3 и C6 параметры 3,3 В и 25 °C приведены в подразделах измерений активного режима; отдельного повторения этих условий у таблиц сна нет. У классического ESP32 их нет непосредственно в таблице 4-2. Поэтому эти значения не представлены как единый лабораторный тест при полностью одинаковых условиях. [D1], [D2], [D3], [D4], [D5], [D6]
На практике Light-sleep удобен, когда нужно продолжить работу с сохранённым состоянием основной системы. Deep-sleep выключает основную вычислительную часть и требует заново пройти последовательность пробуждения/запуска; данные, которые должны пережить сон, хранят в RTC- или LP-памяти либо во Flash. Набор источников пробуждения зависит от чипа и режима: например, пробуждение по UART работает только из Light-sleep. Строка об источниках пробуждения в таблице составлена по руководствам ESP-IDF Sleep Modes: в даташитах такого списка нет. Ограничения и допустимые GPIO проверяются в руководстве именно для выбранного контроллера. [Sleep: ESP32], [S2], [S3], [C3], [C6], [P4]
Для батарейного датчика имеет смысл сравнивать весь цикл: измерение, запуск радио, передачу и сон. У платы остаются стабилизатор, светодиоды, интерфейсные микросхемы и подключённые датчики. Поэтому цифра «5 мкА» из даташита не обещает такого же потребления от любой платы C3 DevKit. Это следует из различия между измерением чипа и схемой готовой платы; Espressif отдельно описывает измерение тока модулей.
Secure Boot и шифрование Flash — поддерживаемые механизмы, а не автоматически активная защита любой прошивки. Таблица фиксирует их наличие; настройку конкретного изделия нужно сверять с соответствующими Security Guides. [D1], [D2], [D3], [D4], [D5], [D6]
Шесть моделей в реальных задачах
Даты ниже относятся к указанным событиям: анонсу, началу производства или официальной доступности. Они не подменяют друг друга; дата первой версии PDF также не считается датой выхода микроконтроллера.
Классический ESP32: моторы, энкодеры и Bluetooth Classic
Espressif относит выпуск первого ESP32 к сентябрю 2016 года. [История компании]
У классического ESP32 остаётся содержательный набор аргументов: два основных ядра, FPU, два блока MCPWM, восемь блоков PCNT, два DAC и Bluetooth Classic. Поэтому он подходит для знакомства с управлением моторами, измерением скорости вращения и проектами, где требуется именно Classic. Ethernet MAC полезен для проводного узла при добавлении PHY. Это рекомендации по составу периферии, а не утверждение о доле ESP32 в этих применениях. [D1] [soc_caps.h ESP32]
Ограничения проявляются при компоновке: нет встроенного USB, часть GPIO работает только на вход, ADC2 конфликтует с Wi-Fi. В актуальном даташите часть старых исполнений помечена NRND или EOL. Выбирать следует полное обозначение чипа или модуля, а не просто надпись «ESP32». [D1] [FAQ по ADC]
ESP32-S2: USB и Wi-Fi без Bluetooth
Официальная публикация о выпуске S2 датирована 3 сентября 2019 года; в ней сказано, что инженерные образцы были доступны с июня. Начало массового производства серии объявлено 28 февраля 2020 года. [Анонс S2] [Производство S2]
S2 интересен для USB-устройства, панели управления, прибора с Wi-Fi и аналоговыми выходами: есть USB OTG, два DAC, touch и PSRAM. Архитектура LX7 не делает его эквивалентом S3: основное ядро одно, FPU и Bluetooth отсутствуют. Для моторного управления есть LEDC и PCNT, но нет MCPWM. Это помогает понять, почему S2 полезен в своей нише и одновременно не является универсальной заменой классического ESP32. [D2] [Оптимизация скорости, ESP-IDF: S2] [soc_caps.h S2]
ESP32-S3: камера, экран, звук и вычисления
S3 анонсирован 31 декабря 2020 года. Производитель с самого начала выделял обработку сигналов и задачи AIoT как целевые применения. [Анонс S3]
Для проекта с камерой и экраном сочетание LCD_CAM, PSRAM, двух ядер, FPU и векторных инструкций делает S3 обоснованной отправной точкой. В роботе с локальным интерфейсом полезны также MCPWM и PCNT. Однако векторные инструкции не означают отдельный универсальный NPU, а наличие аппаратного интерфейса камеры не гарантирует нужную частоту кадров при любом разрешении и обработке. [D3]
У S3 нет DAC и Bluetooth Classic. При выборе платы с USB важно проверить, куда выведен разъём и как разделяются OTG и Serial/JTAG. Размер PSRAM и занятые ею выводы определяются конкретным исполнением. [D3] [Руководство ESP-USB]
ESP32-C3: компактный Wi-Fi/BLE-узел
C3 представлен 27 ноября 2020 года как RISC-V-контроллер для доступных подключённых устройств. [Анонс C3]
Его набор хорошо соответствует отдельному датчику, исполнительному узлу, пульту или небольшому сетевому устройству: Wi-Fi, BLE с Coded PHY, UART/I²C/SPI и USB Serial/JTAG. Выбор становится менее удобным, если проект требует большого буфера изображения, нескольких аппаратных счётчиков энкодеров или MCPWM: PSRAM, PCNT и MCPWM здесь отсутствуют. При этом обычный PWM есть, а TWAI с внешним трансивером даёт шину CAN. [D4] [soc_caps.h C3]
Выбирая маленькую плату, не стоит забывать про выводы: у разных исполнений C3 различается их число, а часть GPIO может быть занята Flash. Ограничение ADC2 тоже лучше учесть до разводки. [D4] [ADC oneshot, ESP-IDF: C3]
ESP32-C6: Wi-Fi 6, Thread/Zigbee и полезная моторная периферия
Первый анонс C6 опубликован 9 апреля 2021 года, а официальная доступность модулей и отладочных плат объявлена 6 января 2023 года. Это разные этапы жизни продукта. [Анонс C6] [Доступность C6]
C6 стоит рассмотреть для сетевых датчиков, домашней автоматизации и узлов с выбором между Wi-Fi и Thread/Zigbee. Наличие MCPWM, PCNT и двух TWAI делает его интересным и для управляющей электроники робота. LP-ядро позволяет вынести часть работы с низким потреблением из основного CPU. [D5] [soc_caps.h C6]
При этом C6 не является «S3 с более новым Wi-Fi»: у него одно основное ядро, нет FPU, PSRAM и USB OTG. Если задача требует большого кадрового буфера, USB-host или тяжёлых вычислений с float, эти различия могут оказаться важнее нового радио. [D5] [Оптимизация скорости, ESP-IDF: C6] [FAQ по PSRAM]
ESP32-P4: мультимедийный контроллер с отдельным решением для радио
P4 анонсирован 5 января 2023 года. 8 мая 2026 года Espressif представила обновление v3.x с повышением максимальной частоты с 360 до 400 МГц и изменениями в мультимедийных блоках. Поэтому цифра частоты должна сопровождаться ревизией. [Анонс P4] [Обновление v3.x]
P4 — кандидат для развитого интерфейса, камеры с MIPI, обработки изображения и USB High-Speed. Помимо основных ядер, полезную работу выполняют ISP, PPA, JPEG codec и H.264 encoder. У него также достаточно периферийных блоков для управления: два MCPWM, четыре PCNT, три TWAI и Ethernet MAC. Всё это делает его интересным для визуальной и управляющей части робота, но не гарантирует производительность конкретного алгоритма без измерений. [D6]
Встроенных Wi-Fi и Bluetooth у P4 нет. Если они есть на плате с P4, нужно проверить дополнительный радиочип и способ его подключения. Такую плату следует оценивать как связку компонентов. [D6] [Анонс P4]
Исполнения NRW16X/NRW32X в приложенном даташите относятся к v3.x и содержат 16/32 MB PSRAM. Документ Pre-release v0.7 помечен как предварительный, включая электрические параметры. Статус PDF не следует трактовать как отсутствие реального продукта; он означает, что зафиксированные характеристики ещё могут пересматриваться. Для раннего P4 v1.3 существует отдельный даташит; переносить между ним и v3.x питание, частоты и требования SDK без проверки нельзя. [D6]
Как выбрать под свой проект
Следующие рекомендации — инженерная интерпретация проверенных характеристик, без заявления о сравнительных стендовых испытаниях.
- Несколько моторов и энкодеров: начать с ESP32 или S3, сравнив число MCPWM, PCNT и свободных GPIO. C6 интересен, если одновременно нужны его радиопротоколы; одного блока MCPWM может быть достаточно для выбранной схемы. P4 имеет смысл рассматривать вместе с требованиями к экрану или камере.
- Небольшой автономный датчик Wi-Fi/BLE: рассмотреть C3; при необходимости обработки в LP-подсистеме или Thread — C6. Выбор батареи делать после измерения полного рабочего цикла платы.
- USB-клавиатура, HID-пульт, прибор или USB-host: рассматривать S2/S3; при требовании High-Speed — P4. Наличие USB Serial/JTAG у C3/C6 эту задачу не решает.
- Камера, звук, интерфейс с экраном: начать с S3 и подходящего объёма PSRAM. Если требуются MIPI, аппаратный видеокодер или USB High-Speed, оценивать P4 v3.x.
- Пульт и телеметрия: выбирать между BLE, ESP-NOW и Wi-Fi по требованиям к протоколу, памяти и периферии. Для связи с существующим устройством Bluetooth Classic из основной шестёрки подойдёт только классический ESP32.
- Thread/Zigbee и домашняя автоматизация: C6 предоставляет нужное радио 802.15.4. Само слово Matter не требует именно C6: вариант Matter over Wi-Fi может использовать другой подходящий Wi-Fi-контроллер и SDK.
Перед покупкой конкретной платы полезно выписать занятые GPIO, тип USB, объёмы Flash/PSRAM, обозначение модуля и ревизию чипа. Такой короткий список часто решает выбор точнее, чем сравнение частот.
Что ещё есть у Espressif: C5, H2, C61 и S31
ESP32-C5 — когда нужен Wi-Fi на 5 ГГц. В отличие от C6, C5 поддерживает Wi-Fi 6 в диапазонах 2,4 и 5 ГГц; также есть BLE и IEEE 802.15.4. У него основное RISC-V-ядро до 240 МГц и поддержка внешней PSRAM, так что беспроводное устройство с требованием 5 ГГц стоит сравнивать именно с ним. О массовом производстве объявлено 30 апреля 2025 года. [Производство и характеристики C5]
ESP32-H2 — BLE и 802.15.4 без Wi-Fi. Его RISC-V-ядро работает на частоте до 96 МГц. Это кандидат для Thread/Zigbee-узла, которому собственный Wi-Fi не нужен. О переходе H2 в массовое производство Espressif сообщила в отчёте за первое полугодие 2023 года; точный день начала производства из этого источника не следует. Актуальный даташит указывает Thread 1.4 и Zigbee 3.0. [Даташит H2] [Отчёт Espressif]
ESP32-C61 — Wi-Fi 6 с PSRAM, но без Thread и Zigbee. C61 сочетает Wi-Fi 6 на 2,4 ГГц, BLE, одно ядро до 160 МГц и поддержку PSRAM. У него нет радио 802.15.4, поэтому это не замена C6 для самостоятельного Thread/Zigbee-узла. Производитель подтверждает поддержку серийного C61 v1.0 в ESP-IDF v5.5.2. Это подтверждение серийного статуса и совместимости с SDK; точная дата начала производства здесь не установлена. [Даташит C61] [Статус C61]
ESP32-S31 — новая модель, которую уже нельзя игнорировать. Espressif объявила массовое производство 27 июля 2026 года. S31 сочетает два RISC-V-ядра до 320 МГц, Wi-Fi 6 на 2,4 ГГц, Bluetooth 5.4 с LE и Classic BR/EDR, IEEE 802.15.4 и Gigabit Ethernet MAC. Для нового проекта, которому одновременно нужны вычисления, развитый интерфейс и несколько видов связи, его стоит изучить отдельно. Поэтому утверждение «Bluetooth Classic есть только у ESP32» корректно здесь лишь для выбранной основной шестёрки, а не для всего современного семейства. [Производство S31]
Для этих моделей также нужно проверить поддержку нужной периферии в выбранном SDK, ревизию и схему конкретной платы.
Обозначения в таблицах
- CPU — процессор; FPU — блок вычислений с плавающей точкой; DSP — цифровая обработка сигналов; SIMD — выполнение одной инструкции над несколькими элементами данных; MAC в контексте DSP — умножение с накоплением. HP/LP/ULP — высокопроизводительная подсистема / подсистема низкого / сверхнизкого потребления; FSM — конечный автомат.
- SRAM — статическая оперативная память; PSRAM — псевдостатическая оперативная память; RTC — подсистема часов реального времени; SPM — локальная рабочая память (scratchpad memory); L2MEM — основная внутренняя память P4; MSPI — контроллер SPI для внешней памяти.
- GPIO — цифровые входы/выходы общего назначения; ADC/DAC — аналого-цифровой / цифро-аналоговый преобразователь; PWM — широтно-импульсная модуляция; MCPWM — PWM-контроллер для моторов; PCNT — счётчик импульсов. DMA/GDMA — прямой доступ к памяти / DMA общего назначения; TX/RX — передача / приём.
- SPI — последовательный периферийный интерфейс; QSPI/OSPI — его варианты с четырьмя / восемью линиями данных; UART — универсальный асинхронный приёмопередатчик; I²C — двухпроводная межмикросхемная шина; I²S — последовательный интерфейс цифрового аудио. GP означает general purpose, то есть общее назначение.
- STA/AP — клиент Wi-Fi / точка доступа; BLE — Bluetooth Low Energy; BR/EDR — Basic Rate / Enhanced Data Rate, режимы Bluetooth Classic. PHY — физический уровень или реализующий его блок; MAC в контексте Ethernet — контроллер доступа к среде передачи. USB OTG — USB On-The-Go; JTAG — интерфейс отладки и тестирования; IEEE 802.15.4 — стандарт маломощной радиосвязи, поверх которого работают Thread и Zigbee.
- DVP — цифровой параллельный интерфейс камеры; CSI/DSI — интерфейсы MIPI для камеры / дисплея; ISP — процессор обработки изображения; PPA — ускоритель обработки пикселей; LCD_CAM — блок Espressif для параллельных дисплеев и камер; PARLIO — параллельный ввод-вывод общего назначения. Названия LEDC, RMT и TWAI обозначают блоки Espressif для PWM, последовательностей импульсов и CAN соответственно; их возможности разобраны выше.
- NRND — not recommended for new designs, не рекомендуется для новых разработок; EOL — end of life, изделие снято с производства.
Расшифровки приведены по разделам Features и §4 даташитов. [D1], [D2], [D3], [D4], [D5], [D6]
Даташиты: локальные копии и оригиналы
Все шесть файлов ниже скачаны 9 октября 2026 года непосредственно с домена documentation.espressif.com. Это оригинальные PDF производителя, без редактирования. Ссылка Espressif может со временем отдавать более новую редакцию, поэтому для воспроизводимости сравнения рядом сохранены именно использованные версии.
| Обозначение | Семейство | Версия сохранённого документа | Локальный PDF | Оригинал Espressif |
|---|---|---|---|---|
| D1 | ESP32 | 5.3 | Скачать | ESP32 Series Datasheet |
| D2 | ESP32-S2 | 1.9 | Скачать | ESP32-S2 Series Datasheet |
| D3 | ESP32-S3 | 2.2 | Скачать | ESP32-S3 Series Datasheet |
| D4 | ESP32-C3 | 2.4 | Скачать | ESP32-C3 Series Datasheet |
| D5 | ESP32-C6 | 1.5 | Скачать | ESP32-C6 Series Datasheet |
| D6 | ESP32-P4 v3.x | Pre-release v0.7, PRELIMINARY | Скачать | ESP32-P4 Series Datasheet |
Где проверять числа
Номера страниц ниже — страницы приложенных PDF, включая обложку. В этих версиях они совпадают с печатной нумерацией документа.
- D1: состав исполнений — с. 11; CPU и память — §4.1, с. 26–29; радио — Features и §4.6–4.7; цифровая периферия — §4.8, с. 36–43; аналоговая — §4.9, с. 43–45; сигналы камеры, LCD и MCPWM — §4.10, таблица 4-6, с. 46–50; сон — таблица 4-2, с. 30–31; питание — таблица 5-2, с. 51.
- D2: основные ресурсы — Features, с. 3–5; CPU/ULP/память — §4.1.1–4.1.2; периферия — §4.2; питание — таблица 5-2, с. 48; токи сна — таблица 5-9, с. 51–52. Разрядность ADC дополнительно проверена по ADC-112.
- D3: основные ресурсы — Features, с. 3–5; CPU/ULP/память — §4.1.1–4.1.2, с. 36–40; периферия — §4.2; питание — таблица 5-2, с. 64; токи сна — таблица 5-10, с. 68.
- D4: ресурсы и варианты GPIO — Features, с. 3–5, и §1; память — §4.1.2, с. 33–35; периферия — §4.2; BLE PHY — §4.3.3, с. 53; питание — таблица 5-2, с. 54; токи сна — таблица 5-9, с. 57. ADC2 — §4.2.2.1, с. 49, и руководство ESP-IDF.
- D5: CPU, радио и периферия — Features, с. 3–5; подробное описание — §4; питание — таблица 5-2, с. 64; токи сна — таблица 5-11, с. 68.
- D6: исполнения и ревизии — таблица 1-1, с. 11; CPU/векторные расширения — §4.1.1, с. 40–42; периферия — §4.2; питание — таблица 5-2, с. 88–89; токи сна — таблица 5-8, с. 91. Предварительный статус электрических параметров указан в начале §5, с. 88.
Как проверялась статья
Числа в таблицах сверены с перечисленными версиями даташитов; количество ряда периферийных блоков — дополнительно с официальным ESP-IDF. Даты взяты из сообщений Espressif, а не из дат сторонних обзоров. Ограничения, которые меняют практический выбор, проверены по errata, FAQ и руководствам SDK. Ссылки на эти уточнения стоят рядом с соответствующими утверждениями. Документация ESP-IDF везде дана в версии v5.5.3 — той же, по которой сверены soc_caps.h.
В спорных местах приоритет отдан документу для конкретного чипа и ревизии. Различия между сертификацией и функциями Bluetooth, между ранним и новым ADC S2, между аппаратным ADC2 C3 и его поддержкой в SDK, а также между ревизиями P4 сохранены в тексте, а не скрыты одним числом. Сценарии применения сформулированы как выводы из возможностей, без неподтверждённых заявлений о популярности, цене или результатах тестов.