乐鑫各系列芯片规格对比与主打市场分析，ESP8266/ESP32/ESP32-S2/ESP32-S3/ESP32-C3

首先，介绍下乐鑫公司：

乐鑫科技（股票代码：688018）是一家全球化的无晶圆厂半导体公司，成立于 2008 年，在中国、捷克、印度、新加坡和巴西均设有办公地，团队来自 20 多个国家和地区。乐鑫多年来深耕 AIoT 领域软硬件产品的研发与设计，专注于研发高集成、低功耗、性能卓越、安全稳定、高性价比的 Wi-Fi 和蓝牙 MCU，现已发布 ESP8266、ESP32、ESP32-S、和 ESP32-C 系列芯片、模组和开发板，成为物联网应用的理想选择。我们致力于提供安全、稳定、节能的 AIoT 解决方案。同时，我们坚持技术开源，助力开发者们用乐鑫的方案开发智能产品，打造万物互联的智能世界。2019 年 7 月，乐鑫科技在上海证券交易所科创板挂牌上市。

人工智能的出现推动了安全、快速的无线连接解决方案的发展。作为全球领先的 AIoT 平台，乐鑫科技为全球数亿用户提供安全、多样化的 AIoT 解决方案。基于先进的半导体技术，低功耗计算，Wi-Fi 和蓝牙连接以及 Mesh 组网等技术，开发了设计精良、性能卓越、更为智能且应用广泛的芯片和模组。秉持“工匠”精神，通过提供性能卓越的智能硬件，和完整丰富的软件解决方案，帮助客户快速实现产品智能化，缩短开发周期。正因如此，乐鑫的芯片和模组受到越来越多客户的青睐，被广泛应用于智能家居、电工、照明、智能音箱、消费电子、移动支付等领域。乐鑫以开源的方式建立了开放、活跃的技术生态系统。自主研发了一系列开源的软件开发框架，如操作系统 ESP-IDF、音频开发框架 ESP-ADF、Mesh 开发框架 ESP-MDF、设备连接平台 ESP RainMaker、人脸识别开发框架 ESP-WHO 和智能语音助手 ESP-Skainet 等，以此构建了一个完整、创新的 AIoT 应用开发平台。同时支持许多创客社区的开源项目，让开发者们自由开发项目应用、交流技术心得。乐鑫相信技术共享将促进社会的智能化。

乐鑫系列SOC-WIFI芯片，按产品线主要划分成两个系列：

ESP32系列（旗舰版）
ESP8266系列（普通版）

于2014年5月，乐鑫发布的第一代SOC-WIFI ESP8266芯片，这无疑是乐鑫早年的成名之作，其成就，让人叹为观止，到底是怎么样的鬼才，才配在创造和市场规划上有如此深厚的造诣，以至于到了今天（2021年1月10日）仍然“不过时”，而且占据庞大的IOT-WIFI市场，并建设了最为活跃的IOT-WIFI开源社区，使得WiFi联网不再是秘密，无疑是让后来者羡慕，望尘莫及。

最近看了人民日报的一句评语：“没有所谓的马云时代，只有时代中的马云”，同理，在ESP8266芯片的崛起事件上，是再适合不过。2014年，IOT-WiFi模组的平均售价区间是30-60元（人名币），而且开发资料基本不开源，仅有达成合作NDA的企业才能拿到相关资料；在这个生逢乱世的世代，乐鑫ESP8266芯片/模组横空出世，刹时把IOT-WIFI模组的价格杀到10元档（正确来说应该是十来块），无疑给其他WIFI芯片厂商、模组厂商造成了空前的压力，所谓乱世出英雄并不无道理。超高的硬件性价比，让乐鑫ESP8266在市场上占据了绝对的优势，随后，乐鑫联合各大模组厂商共同开发不同封装的模组、以及开发板，并在软件SDK开发上做了较大投入、以开源代码的方式建立社区，瞬时拥有了一大批活跃的开发者。其中较为著名的一定是安信可公司开发的ESP-12F、NodeMCU开发板（乐鑫前期的软件SDK很多代码都由安信可提供以及维护），真正把芯片/模组做到即插可用。

年底有不少朋友问同一个问题：“ESP8266过时了吗？7年前的技术还能用吗？”，我的回答：没有最好的，只有最适合的

如果你说ESP8266芯片在物理学上是否“过时了”，那我可以肯定地说新的IOT-WIFI芯片在技术实现上必定会有更优的方案，更好的RF性能，毕竟距离ESP8266芯片出世已经7个年头，尽管再不济，也不至于在芯片制造这回事上有所倒退吧。当然，我不认为一个事物是否“过时”是由其本身的物理条件、制造技术作为唯一衡量的标准，就如家里床底下珍藏了十多年的普洱、茅台，难道它们不香吗？北宋画家张择端所绘的清明上河图，难道就因为当代一流的印刷技术而过时吗？显然不是，如果一直想追求最好的东西，那么时间都会花费在追求与探索上面，适时看下是否已经拥有有最合适的东西很重要，要记住，没有最好的，只有最适合的，只要是适合的，那就不叫过时，而是“情投意合”。

客观地说，凭乐鑫当前的出货量，一点也看不出“过时”，哪怕再过几年，真的到了过时的时候，博主估计局面会是：“仍然占用一定的市场份额，保持稳定出货”，这个想法是有参照过经典的“51单片机案例”，51单片机从技术上，都不知道淘汰多少个年代了，但是仍然有产品在使用与出货，毕竟 “能用就行，干嘛折腾”（回想下，教学套件不还是51单片机），再说，乐鑫已经加急发布ESP32-C3芯片来对标ESP8266，需要更有的物理层技术的客户可以无缝切换到ESP32-C3

下面是乐鑫系列芯片规格对比：

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ESP8266EX作为乐鑫最初代产品，性能上与ESP32系列对比，是没有优势的，规格基本特征：

单核、主频160MHz、160KB SRAM、QFN32(5*5)封装
支持2.4GHz HT20、带宽75Mbps
外设支持软件模拟，包括PWM、红外等、支持三种低功耗模式
软件支持TCP/IP、MQTT、HTTP、COAP等常见协议，支持AT指令，支持OTA升级

ESP8266EX在某些方案的缺陷也尤为明显：

eFUSE不开放
RF信号质量不够高
DTIM保活功耗较高
内存较小，无法支撑复杂的应用场合
缺少硬件加密、没有安全启动和Flash加密，RSA耗时较长，TLS握手需要3-4秒

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ESP32-D0WD-V3芯片性能、功能远高于ESP8266EX，规格特征主要表现在：

双核、高主频240MHz、内存容量达520 KB SRAM、eFUSE可用、支持外接PSRAM、QFN48(5*5)封装
支持2.4GHz HT20/40、带宽150Mbps
支持蓝牙双模、支持蓝牙与WiFi共存机制
支持硬件加密，包括安全启动和Flash加密
外设硬件支持，包括硬件PWM、红外、以太网口、显示屏、音频采集/播放、视频采集/传输、支持更多的低功耗模式
软件支持TCP/IP、MQTT、HTTP、COAP等常见协议，支持AT指令，支持OTA升级，支持语音识别、人脸识别，支持WiFi+BLE MESH组网

ESP32-D0WD-V3在实际使用中的不足：

尽管是双核，但是性能上同比单核SL没有较为明显的提高（一些芯片厂商也专门对乐鑫的双核方案进行过评估，但最终仍选用单核方案）
离线语音唤醒词不支持自定义，需要定制、视频传输有一定延迟，最高只能支持200万像素摄像头
WiFi+BLE MESH组网商用的案例不多，故稳定性待验证
支持的功能较多，但是效果特别出色的不多（例如离线语音、人脸识别，但指标能到达行业标杆的不多）

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ESP32-S2规格差异：

ESP32-D0WD-V3的裁剪版，单核，单WiFi，内存仅320KB SRAM，QFN56(7*7)封装（意料意外，当初拿到这个规格的时候，还以为ESP32-S2对标ESP8266EX进行升级替换，看来是有意使得两款单WIFI芯片之间存在差异，定位上是做区分的）
另外增加了USB OTG支持、TOF支持，软件增加RainMaker支持

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ESP32-S3规格差异：

也是基于ESP32-D0WD-V3，双核，WiFi+蓝牙5.0，内存高达512KB SRAM，QFN56(7*7)封装，这下与S2一致了
与S2一样增加了USB OTG支持，可见接下来乐鑫必定会在USB OTG上面大有作为

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ESP32-C3规格差异：（有一点吐槽：耐高温由125°降到105°，不知后期会不会更改过来）

单核、主频160MHz、内存高达400KB SRAM，架构变更成32-bit RISC-V single-core processor、QFN32(5*5)封装（与ESP8266EX一致，应该看出些什么来了吧，为无缝切换做准备）
支持2.4GHz HT20/40、带宽150Mbps（同比ESP8266EX高了一倍带宽）
支持蓝牙5.0、支持蓝牙与WiFi共存机制（通过蓝牙辅助配网，增加配网成功率；预留了MESH组网的发挥空间）
支持硬件加密，包括安全启动和Flash加密（填补ESP8266EX安全性问题）
外设支持上与ESP8266EX对比，基本没有太大差异，可能在音频、显示屏上有一定发挥空间
软件支持TCP/IP、MQTT、HTTP、COAP等常见协议，支持AT指令，支持OTA升级，支持WiFi+BLE MESH组网

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