Espressif¶

Xtensa-LX7 Xtensa-LX6 RISC-V Matter Audio ULP Touch Wi-Fi BT/BLE ESP32 ESP8266 Arduino

公司简介
芯片产品
解决方案
相关总结

公司简介 ¶

乐鑫科技是一家全球化半导体设计公司，成立于2008年(股票代码688018)，总部上海张江: IDF、Wi-Fi、Audio

Note

乐鑫伴随物联网崛起，就早期狭义的技术实现而言物联网≈ESP32/ESP8266，入门经典 STM32F103 + ESP8266

Espressif	Architecture	CoreMark	SRAM/Flash	Wireless	Peripherals	Audio
ESP32	Xtensa LX6	994.2(2)	520KB/448KB	WiFi&BT4.2		I2S(2)/DAC/BT
ESP32S2	Xtensa LX7	613.8	320KB/128KB	WiFi		I2S/DAC
ESP32S3	Xtensa LX7	1181.6(2)	512KB/384KB	WiFi&BLE5.0		I2S(2)
ESP32C3	RISC-V	407.22	400KB/384KB	WiFi&BLE5.0		I2S
ESP32C2	RISC-V		272KB/576KB	WiFi&BLE5.0		I2S
ESP32C6	RISC-V		400KB/384KB	Matter&BLE5.2		I2S
ESP32H2	RISC-V		400KB/384KB	Matter&BLE5.2		I2S

核心优势¶

乐鑫Espressif所有芯片的内核架构都基于非Arm方案，并且从工具链到开发框架都走自己特色之路，所以在资源整合和解决方案方面投入更加积极，在一定程度上规避了生态短板，直接通过方案输出的方式赋能下游。

所以选择Espressif的核心优势在于：软硬件生态垂直整合赋能，通过芯片设计获得安全边界，通过硬件形态多样化和应用案例多样化促进市场推广，上游厂商多投入，可以降低用户开发应用成本，甚至可以达到研发资源共享，特别是基于Arm和RISC-V方案无法形成有效解决方案联盟前，单厂商的垂直整合资源的方案效率更高。

技术路线¶

相较于现下国产芯片厂商硬件思维不同，乐鑫更愿意通过软件方案实现切入到足够细分的领域，所以在芯片设计上偏向于通用性，在软件开发上扩展更多可能性。

目前主打的一个方向(人设)是AIoT，扩展了芯片在深度学习上的应用，但受限于芯片本身的性能和资源配置，很难从性能上突围，更多是最求一个当下难以量化的性价比，而对底层芯片的开发难度将抵消掉硬件的低成本。

芯片产品 ¶

ESP32-S3 ESP32-C3 ESP32-S2 ESP32-H2

Note

在中国的MCU芯片市场，目前有两家具有对比性的厂商： Espressif 和 WCH ，在产品附加值上就是前者更注重软件生态反哺，后者注重硬件差异覆盖协同。

高性能产品¶

这一分类下，主要是多核产品，更多围绕AIoT战略，凭借丰富的软件生态资源实现向上突破。

Note

就目前已有的软硬件生态资源而言，ESP32 依然占据较大的优势，主要在于ESP32-S3任然是以降本为核心，芯片的性能相对提升了了，而升级力度不够导致庞大的开源生态没有足够动力去做适配，离开丰富的开源生态导致开发成本提高。

低成本系列¶

新领域探索¶

各芯片资源对比

解决方案 ¶

开发框架¶

OS-Q资源适配

Arduino
ESP-IDF
ESP-ADF
ESP-MDF

Arduino ¶

Arduino Core ESP32 已支持ESP32、ESP32-S、ESP32-C等系列SoC。

ESP-IDF ¶

ESP-IDF工程是乐鑫官方的底层开发框架，基于 C/C++ 语言，可以等效理解：乐鑫为旗下所有芯片提供的统一SDK开发包；适用于ESP32、ESP32-S、ESP32-C和ESP32-H系列SoC。

../_images/idf.png

ESP-IDF的版本比较多，各种更新比较频繁，导致需要明确的版本号来对应，当前最新版本为5.0，之前的所有版本均支持ESP32但针对不同平台需要重新配置并编译。

更多关于请阅读 ESP-IDF

ESP-ADF ¶

ESP-ADF 用于开发各类音频应用，还提供多种语音平台的连接服务，方便用户直连云平台开发语音产品。

ESP-MDF ¶

ESP-MDF 适用于无线组网类基础框架

技术组件¶

ESP-NOW¶

ESP-NOW协议是由乐鑫定义的 Wi-Fi 通信协议，采用 CCMP 方法保护供应商特定动作帧的安全，ESP-NOW 广泛应用于智能照明、远程控制、传感器等领域。

ESP-CSI¶

ESP-CSI based on Wi-Fi CSI (Channel state information), such as indoor positioning, human detection

Audio¶

AAC MP3 BT

就产品定位和市场接受度而言，ESP32天然带有Audio音频应用属性

Hint

就近期的产品配置和迭代计划，Espressif 在蓝牙音频领域处于停滞状态，而该领域芯片方案众多且更新迭代迅速

相关总结 ¶

在此主要归纳总结 Espressif 现阶段及未来一段时间的技术延续性和兼容性

Architecture
辅助工具
- 下载工具
- USB-Bridge
封装规格
- QFN56
- QFN48
- QFN32

Architecture ¶

Xtensa LX6
Xtensa LX7
RISC-V

Xtensa LX6 ¶

Performance : MIPS 2.07 CoreMark/MHz ( Cortex-M0 2.39 CoreMark/MHz)

7级流水线架构，支持240 MHz的时钟频率，应用产品为 ESP32

Tensilica Xtensa 处理器是一个可以自由装组、可以弹性扩张，并可以自动合成的处理器核心。Xtensa 是第一个专为嵌入式单芯片系统而设计的微处理器。为了让系统设计工程师能够弹性规划、执行单芯片系统的各种应用功能，Xtensa 在研发初期就已锁定成一个可以自由装组的架构。

Note

Tensilica公司于2013年3月被Cadence公司以3.8亿的价格收购

Xtensa LX7 ¶

Performance : MIPS 2.56 CoreMark/MHz ( Cortex-M0 2.39 CoreMark/MHz)

5级流水线架构，支持240 MHz的时钟频率，应用产品为 ESP32S2, ESP32S3

16 位/24 位指令集提供高代码密度
32 位定制化指令集及 128 位宽数据总线，提供高运算性能
支持单精度浮点运算单元 (FPU)
支持 32 位乘法器、32 位除法器
非缓存 GPIO 指令
支持六级 32 个中断
支持 windowed ABI，64 个物理通用寄存器
支持带 TRAX 压缩模块的 trace 功能，最大 16 KB 的记录存储器 (trace memory)
用于调试的 JTAG 接口

../_images/XtensaLX7.png

RISC-V ¶

Performance : 32-bit RISC-V 2.55 CoreMark/MHz ( Cortex-M0 2.39 CoreMark/MHz)

RISC-V	Frequency	CoreMark	SRAM/Flash	Wireless		Audio
ESP32C3	160MHz	407.22	400KB/384KB	WiFi&BLE5.0
ESP32C2	120MHz		272KB/576KB	WiFi&BLE5.0
ESP32H2	96MHz		400KB/384KB	Matter&BLE5.2

辅助工具 ¶

下载工具 ¶

window flash downloader

USB-Bridge ¶

../_images/esp-usb-bridge.png

封装规格 ¶

Espressif 的芯片目前主要是小封装，官方通过提供丰富的模组降低下游设计加工难度，单芯片可以实现高集成度，适用场景更丰富。

QFN56
QFN48
QFN32

QFN56 ¶

../_images/ESP32S3P.png

QFN48 ¶

../_images/ESP32p5.png

../_images/ESP32p6.png

QFN32 ¶

../_images/ESP32C3P.png

年轮在骨,厚积于芯 v1.0

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