Explorer les versions d'ESP32. Différences et similitudes.
Découvrez les différentes versions des séries de microcontrôleurs ESP32. Différences, similitudes et chemin de mise à niveau - comparaison des versions d'ESP32
Le ESP32 est une série de SoCs (systèmes sur puce) qui est devenue célèbre pour son Wi-Fi et Bluetooth intégrés tout en restant à faible coût. Le ESP32 est conçu et fabriqué par Espressif Systems, une entreprise chinoise de semi-conducteurs spécialisée dans la conception et la production de microcontrôleurs et de systèmes sur puce (SoC) compatibles Wi-Fi et Bluetooth.
Depuis la sortie initiale de l'ESP32, plusieurs versions différentes ont été publiées. Cela commence avec les SoCs déjà disponibles, tels que l'ESP32-S2, l'ESP32-S3, l'ESP32-C3, l'ESP32-C5 et l'ESP32-C6, et se termine avec les dernières annonces, telles que l'ESP32-H2 et l'ESP32-P4.
Dans cet article, nous explorerons les microcontrôleurs ESP32 actuellement disponibles sur le marché. Nous passerons en revue les différentes versions de l'ESP32 par date de sortie, ferons la comparaison des versions d'ESP32 et examinerons leurs différences, similitudes et le chemin de mise à niveau, de l'ESP32 original jusqu'au tout dernier ESP32-C5 :
Série ESP32 #
L'ESP32 est le microcontrôleur original ESP, lancé en 2016. Il dispose du processeur Xtensa dual-core 32 bits LX6, qui offre une fréquence d'horloge allant jusqu'à 240 MHz.
En ce qui concerne la mémoire, il possède 520 Ko de SRAM, 448 Ko de ROM et jusqu'à 4 Mo de mémoire Flash.
Le puce ESP32 prend en charge le WiFi 2,4 GHz (IEEE 802.11 b/g/n), avec des vitesses allant jusqu'à 150 Mbps et le Bluetooth Low Energy (BLE) 4.2.
L'ESP32 d'origine en mode veille profonde consomme environ 100uA.
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Série ESP32-S2 #
L'ESP32-S2 est la version suivante du microcontrôleur ESP32, lancée en 2020. Il est le successeur de la puce ESP32, avec un design axé sur des applications à faible consommation d'énergie et à haute performance. L'ESP32-S2 dispose du processeur Xtensa mono-core 32 bits LX7, qui offre la même fréquence d'horloge que l'Xtensa LX6 précédent, jusqu'à 240 MHz.
Étant donné que l'ESP32-S2 est davantage axé sur la faible consommation d'énergie, il dispose de moins de SRAM, soit 320 Ko, 128 Ko de ROM et jusqu'à 4 Mo de mémoire Flash.
La puce ESP32-S2 prend en charge le WiFi 2,4 GHz (802.11 b/g/n), avec une vitesse allant jusqu'à 150 Mbps, mais contrairement à l'ESP32 d'origine, elle ne dispose pas de Bluetooth intégré.
Comparé à l'ESP32 d'origine, l'ESP32-S2 consomme 5 fois moins d'énergie en mode veille profonde, avec une consommation spécifiée de 22uA.
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Série ESP32-S3 #
À la fin de 2020, la même année que l'ESP32-S2, Espressif Systems a également annoncé la puce ESP32-S3. Elle est équipée du même processeur Xtensa dual-core 32 bits LX7 que l'ESP32-S2, avec la même fréquence d'horloge jusqu'à 240 MHz.
L'ESP32-S3 offre une quantité de mémoire de traitement similaire à celle de l'ESP32 d'origine, spécifiquement 512 Ko de SRAM, 384 Ko de ROM et le double de la taille de la mémoire Flash allant jusqu'à 8 Mo.
La puce ESP32-S3 prend en charge le WiFi 2,4 GHz (802.11 b/g/n), avec une vitesse allant jusqu'à 150 Mbps et le Bluetooth Low Energy (BLE) 5.0.
La principale différence par rapport aux versions précédentes de l'ESP32 est le support de l'accélération IA, qui permet l'accélération pour les calculs de réseaux neuronaux et le traitement du signal.
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Série ESP32-C3 #
La même année que l'ESP32-S2 et l'ESP32-S3, Espressif Systems a également lancé l'ESP32-C3. Il s'agit du premier microcontrôleur ESP32 à utiliser l'architecture RISC-V. L'ESP32-C3 est équipé d'un processeur RISC-V mono-core 32 bits, avec une fréquence d'horloge de 160 MHz.
L'ESP32-C3 dispose de 400 Ko de SRAM, 384 Ko de ROM et jusqu'à 4 Mo de mémoire Flash.
Cette puce prend en charge le WiFi 2,4 GHz (802.11 b/g/n), avec la même vitesse allant jusqu'à 150 Mbps que les versions précédentes et le Bluetooth Low Energy (BLE) 5.0.
Le principal objectif de l'ESP32-C3 est la sécurité, et il propose des fonctionnalités telles que le Secure Boot, le Flash Encryption, la Digital Signature et le périphérique HMAC.
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Série ESP32-C6 #
La version suivante des microcontrôleurs ESP32, l'ESP32-C6, a été lancée en 2021. Elle est équipée du même processeur RISC-V mono-core 32 bits que l'ESP32-C3 et dispose d'une fréquence d'horloge de 160 MHz.
En ce qui concerne la mémoire, il dispose de 512 Ko de SRAM, 320 Ko de ROM et jusqu'à 4 Mo de mémoire Flash.
L'ESP32-C6 est la première puce ESP à prendre en charge le WiFi 6 2,4 GHz (802.11ax) et prend également en charge le 802.11 b/g/n pour la compatibilité descendante. De plus, il dispose de la radio Bluetooth Low Energy (BLE) 5.3.
Le principal objectif de cette puce est la connectivité. Elle prend en charge le WiFi 6 et le OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) ainsi que les capacités MU-MIMO pour fonctionner avec des réseaux à faible latence dans des environnements sans fil très encombrés.
De plus, l'ESP32-C6 offre une connectivité radio 802.15.4, utilisée par les protocoles Thread et Zigbee. Cela permet aux appareils compatibles Matter de se connecter via WiFi et Thread.
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Série ESP32-C2 #
L'une des dernières versions d'ESP32, l'ESP32-C2 a été lancée en 2022. Elle dispose d'un processeur RISC-V mono-core 32 bits avec une fréquence de 120 MHz.
L'ESP32-C2 dispose de 272 Ko de SRAM, 576 Ko de ROM et jusqu'à 4 Mo de mémoire Flash.
Cette puce prend en charge le WiFi 2,4 GHz (802.11 b/g/n), avec une vitesse allant jusqu'à 150 Mbps et le Bluetooth Low Energy (BLE) 5.0.
Cette version d'ESP est proposée dans un petit boîtier de 4 mm x 4 mm tout en conservant des options de connectivité robustes et des normes de sécurité.
Série ESP32-C5 #
La dernière version d'ESP lancée par Espressif Systems, à ce jour, est l'ESP32-C5, qui a été lancée en 2023. Elle dispose du processeur RISC-V mono-core 32 bits, offrant une fréquence d'horloge de 240 MHz.
Elle offre les mêmes tailles de mémoire que l'ESP32-C3 : 400 Ko de SRAM, 384 Ko de ROM et jusqu'à 4 Mo de mémoire Flash.
L'objectif principal de cette puce est à nouveau l'amélioration de la connectivité. C'est la première puce ESP32 à prendre en charge le WiFi 6 5 GHz (802.11ax), avec également la prise en charge du 802.11 b/g/n pour la compatibilité descendante. Si vous souhaitez en savoir plus sur le WiFi 5 GHz de l'ESP32-C5, vous pouvez consulter notre article sur la connexion de l'ESP32 au WiFi 5 GHz. De plus, l'ESP32-C5 prend en charge la connectivité Bluetooth Low Energy (BLE) 5.2.
Comme mentionné, l'ESP32-C5 offre le WiFi 6 avec une fréquence de 5 GHz, ce qui permet de développer des projets IoT avec une connexion plus stable, une latence plus faible et une connexion sans fil moins congestionnée.
Il est à noter que l'ESP32-C5 est actuellement exclusif et très difficile à trouver sur le marché.
Comparaison des versions ESP32 #
Pour avoir une meilleure vue des similitudes et différences entre les microcontrôleurs ESP32, discutés ci-dessus, jetons un coup d'œil au tableau de comparaison des ESP32, ou plus précisément à la comparaison des versions ESP32 :
| ESP32 | ESP32S2 | ESP32S3 | ESP32C2 | ESP32C3 | ESP32C5 | ESP32C6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Date de sortie | 2016 | 2020 | 2020 | 2022 | 2020 | 2022 | 2021 |
| Processeur | Xtensa dual-core 32 bits LX6 | Xtensa mono-core 32 bits LX7 | Xtensa dual-core 32 bits LX7 | 32 bits mono-core RISC-V | 32 bits mono-core RISC-V | 32 bits mono-core RISC-V | 32 bits mono-core RISC-V |
| Fréquence | 240 MHz | 240 MHz | 240 MHz | 120 MHz | 160 MHz | 240 MHz | 160 MHz |
| SRAM | 520 Ko | 320 Ko | 512 Ko | 272 Ko | 400 Ko | 400 Ko | 512 Ko |
| ROM | 448 Ko | 128 Ko | 384 Ko | 576 Ko | 384 Ko | 384 Ko | 320 Ko |
| Flash | Jusqu'à 4 Mo | Jusqu'à 4 Mo | Jusqu'à 8 Mo | Jusqu'à 4 Mo | Jusqu'à 4 Mo | Jusqu'à 4 Mo | Jusqu'à 4 Mo |
| WiFi | 802.11 b/g/n, 2,4 GHz | 802.11 b/g/n, 2,4 GHz | 802.11 b/g/n, 2,4 GHz | 802.11 b/g/n, 2,4 GHz | 802.11 b/g/n, 2,4 GHz | 802.11 ax, 5,0 GHz | 802.11 ax, 2,4 GHz |
| Bluetooth | BLE 4.2 | x | BLE 5.0 | BLE 5.0 | BLE 5.0 | BLE 5.2 | BLE 5.3 |
| GPIO | 34 | 43 | 45 | 14 | 22 | 20 | 30 |
| ADC | Deux canaux 12 bits, 18 canaux | Deux canaux 13 bits, 20 canaux | Deux canaux 12 bits, 20 canaux | Un canal 12 bits, 5 canaux | Deux canaux 12 bits, 6 canaux | Un canal 12 bits, x canaux | Un canal 12 bits, 7 canaux |
| DAC | Deux canaux 8 bits | Deux canaux 8 bits | x | x | x | x | x |
| SPI | 4 | 4 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 |
| I2C | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 |
| I2S | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| RMT | 8 canaux | 4 canaux | 8 canaux | 4 canaux | 2 canaux | 2 canaux | |
| Capteur tactile | 10 | 14 | 14 | x | x | x | x |
| Capteur Hall | 1 | x | x | x | x | x | x |
| Interface LCD | 1 | 1 | 1 | x | x | x | x |
| Interface caméra | 1 | 1 | 1 | x | x | x | x |
| Veille profonde | 100uA | 22uA | 7uA | 5uA | 5uA | 5uA | 7uA |
| Taille | 5x5mm ou 6x6mm | 7x7mm | 7x7mm | 4x4mm | 5x5mm | 5x5mm | 5x5mm |
| Autres caractéristiques | 802.15.4 (Thread, Zigbee) |
D'après la comparaison des ESP32, nous pouvons constater que la série ESP32 d'origine et la série ESP32-S sont équipées du processeur Xtensa et ont une fréquence de 240 MHz, tandis que la série ESP32-C utilise le processeur RISC-V avec des fréquences d'horloge allant de 120 MHz à 240 MHz.
Tous les microcontrôleurs offrent des tailles de mémoire de traitement similaires, mais l'ESP32S2 possède la plus petite taille de SRAM de 272 Ko, tandis que l'ESP32S2 a la plus petite taille de ROM de 128 Ko. Si vous avez besoin de plus de mémoire de traitement, l'ESP32C6 pourrait être une excellente option avec 512 Ko de SRAM et 320 Ko de ROM. Chaque option offre également une taille de Flash embarquée similaire, jusqu'à 4 Mo, tandis que l'ESP32S3 offre une taille de Flash allant jusqu'à 8 Mo.
Tous les modèles d'ESP32 sont équipés du WiFi intégré (802.11 b/g/n), et les options notables sont l'ESP32-C6, en raison du WiFi 6 (802.11 ax) avec une fréquence de 2,4 GHz, et l'ESP32-C5, qui prend en charge le WiFi 6 avec une option de fréquence de 5 GHz.
La plupart des versions ESP32 sont également dotées du Bluetooth intégré, à l'exception de l'ESP32S2. Il est important de noter que la version originale d'ESP32 prend en charge la version BLE 4.2, tandis que l'ESP32S3, l'ESP32C2 et l'ESP32C3 prennent en charge la version BLE 5.0, et les options les plus récentes, l'ESP32C5 et l'ESP32C6, prennent en charge les versions BLE 5.2 et BLE 5.3, respectivement.
Les différentes versions disposent d'un nombre variable de broches GPIO, et tandis que l'ESP32C2 offre seulement 14 broches, l'ESP32S3 en propose 45 broches GPIO. Vous pouvez trouver plus de détails sur les broches fournies par les différentes versions ESP32 dans le tableau ci-dessus.
Le prochain point important à considérer est la consommation d'énergie en mode veille profonde. L'ESP32 d'origine consomme environ 100uA en veille profonde, tandis que le modèle ESP32S2 réduit la consommation d'énergie en veille profonde presque cinq fois, à 22uA. Les versions plus récentes d'ESP32 réduisent encore la consommation d'énergie en veille profonde à environ 5uA.
En raison des différentes fonctionnalités et du nombre de broches fournies, l'ESP32 est proposé dans différentes tailles de boîtiers. Le plus petit modèle d'ESP32, l'ESP32C2, mesure 4 mm x 4 mm, tandis que les autres versions de la série ESP32-C mesurent 5 mm x 5 mm. Les séries ESP32-S sont un peu plus grandes et mesurent 7 mm x 7 mm, tout en offrant beaucoup plus de broches GPIO.
La dernière différence que nous devons mentionner concerne les options de connectivité proposées par l'ESP32C6. En plus du WiFi 6 et du BLE 5.3, il dispose de la connectivité radio 802.15.4, utilisée par les protocoles Thread et Zigbee.
Batailles entre versions #
Avec toutes ces différentes options ESP32, il y a souvent des questions du type "Quelle est la différence entre l'ESP32 et l'ESP32-S2 ?" et d'autres similaires. Regardons donc certaines des batailles entre versions.
esp32 vs esp32 s2 #
L'une des principales différences entre l'ESP32 et l'ESP32-S2 est que l'ESP32 dispose d'un processeur dual-core LX6, tandis que l'ESP32-S2 a un processeur mono-core LX7. De plus, l'ESP32 d'origine possède plus de ROM et de SRAM, mais la même mémoire Flash que l'ESP32-S2. Un autre point important à considérer est que l'ESP32-S2 ne fournit pas de connectivité Bluetooth. Cependant, l'ESP32-S2 a une consommation d'énergie significativement plus faible.
esp32 vs esp32 s3 #
Les deux modèles sont équipés d'un processeur dual-core, mais l'ESP32 possède un processeur LX6 plus ancien, tandis que l'ESP32-S3 dispose d'un processeur plus récent LX7. De plus, l'ESP32-S3 prend en charge la version Bluetooth Low Energy 5.0, tandis que l'ESP32 d'origine est limité à la version BLE 4.2. L'ESP32-S3 réduit la consommation d'énergie de l'ESP32 d'origine de plus de 10 fois !
esp32 vs esp32 c3 #
L'ESP32-C3 est basé sur une architecture RISC-V mono-core, tandis que les autres versions de l'ESP32 utilisent l'architecture Tensilica LX. L'ESP32-C3 a un facteur de forme plus petit - 4x4mm, contre 6x6mm pour l'ESP32 original.
esp32 c3 vs esp32 s3 #
Comme pour la comparaison entre ESP32 vs ESP32-C3, la principale différence réside dans le processeur et l'architecture - LX7 sur l'ESP32-S3, par rapport au RISC-V sur l'ESP32-C3.
esp32 s2 vs s3 #
Encore une fois, l'ESP32-S2 est une version moins puissante que l'ESP32-S3. Il dispose d'un processeur mono-core, tandis que l'ESP32-S3 propose un processeur dual-core. Les deux prennent en charge BLE 5.0 et ont une consommation d'énergie similaire, mais l'ESP32-S3 a une consommation d'énergie plus faible, même avec une puissance de traitement beaucoup plus grande.
esp32 vs esp32 c6 #
L'ESP32-C6, comme les autres versions de la série C, utilise une architecture RISC-V, contrairement à l'Xtensa de l'ESP32 d'origine. De plus, l'ESP32-C6 fournit une connexion BLE 5.3 et 802.15.4 (Thread, Zigbee) ! Tandis que l'ESP32 d'origine ne prend en charge que BLE 4.2.
Conclusion #
Nous avons exploré les différentes versions des SoC ESP32 et leurs caractéristiques, différences et similitudes. Espérons que vous avez maintenant une meilleure vue d'ensemble des options ESP32 et de leurs spécifications, options de connectivité, périphériques et plus encore. Pour conclure, à notre avis, il n'existe pas de meilleur microcontrôleur ESP32, car tout dépend des besoins, des fonctionnalités et des exigences de votre projet.