IoT 솔루션 ESP32 소개 1편: ESP32-C

  제가 ESP32를 알게된것은 2023년 말 정도인데요, 가성비로 유명한 ESP32을 너무 늦게 알게 되었지요. 이유는 제가 근 5년간 8bit MCU 기반의 간단한 제품을 위한 펌웨어 개발을 주로 하면서 그외의 솔루션에 크게 관심을 두지 않아서 입니다. 그동안 STM32와 BLE 모듈을 사용한 시제품의 펌웨어 개발 의뢰가 있어서 펌웨어 작업은 간간히 진행하였지만 저희가 직접 하드웨어 개발을 하지 않다보니 큰 관심은 없었지요.

 

  그러다, 작년 2023년 연말 IoT기반 기술들을 좀 리뷰 해보면서 IoT 제품을 위한  프로토타입을 개발하면 좋겠다는 생각이 들어서 관련 솔루션들을 알아보면서 가장 눈에 띈 솔루션이 Espressif Systems의 ESP32 시리즈 입니다. 예전에 BLE 모듈을 사용하면서 Nordic Semiconductor에대해서는 들어봤지만 Espressif Systems는 생소 했습니다. 그런데 알고보니 이미 2014년 ESP8266이라는 Wi-Fi 지원 SoC를 내놓은 가성비 IoT 솔루션으로 유명한 업체더군요. 그리고 무엇보다 마음에 들었던 부분은 SDK 지원 부분이었는데요, IoT 개발을 위한 ESP-IDF라는 소프트웨어 개발 프레임워크 부터 Arduino 지원 까지 무척 인상적이었습니다.

 

  2024년이 되어서야 ESP32가 좋다고 이러고 있으니 좀 미련해 보이기도 하네요, 어찌되었던  가성비 IoT 솔루션 ESP32 시리즈에 대해서 정리 해보겠습니다. ESP32는 ESP32-S, ESP32-C, ESP32-H 그리고 ESP32 이렇게 크게 4가지 시리즈로 분류 되어 있습니다.  출시는 ESP32가 가장 먼저 출시되었습니다. 그런데 각각의 시리즈마다 사용되는 CPU 코어가 다르기도 하고 지원하는 Wi-Fi, Bluetooth 등의 스펙이 다르기도 하여 상당히 복잡한 구성을 가지고 있습니다. 이런 이유로 ESP32 시리즈별 간략한 특징과 하위 SoC들에 대해 정리해보고자 합니다. 일단 이번 편에서는 제가 가장 관심을 가지고 있는 ESP32-C 시리즈에 대해서 알아보겠습니다.

 

ESP32-C 시리즈

  처음 소개할 시리즈는 ESP32-C 입니다. ESP32시리즈 중에서 가성비에 초점이 맞춰진 시리즈 입니다. 다른 시리즈에 비해 소형 패키지로 이에 따라 지원대는 GPIO 핀수가 제한적이라는 단점이 있지만, 제입장에서는 가격 경쟁력으로 모든것이 용서되는 시리즈 입니다. Espressif Systems의 제품 답게 Wi-Fi와 Bluetooth 5 BLE를 지원하여서 IoT 제품 개발에 최적화된 제품 입니다. 

 

  ESP32-C 시리즈의 경우 ESP32-C2, ESP32-C3 그리고 ESP32-C6 이렇게 크게 세가지로 하위 시리즈로 구분이 되고, 각각의 하위 시리즈에는 다양한 옵션이 있습니다. 아래는 제가 ESP32-C2, ESP32-C3 그리고 ESP32-C6 각각의 특징에 대해 요약하였습니다. 실제 칩셋을 선택하시는 경우는 본문 마지막의  Espressif Systems의 홈페이지의 Datasheet 와 Product Selector를 참조하여 선택하시길 바랍니다.

• ESP32-C2
  • ESP32-C2는 ESP8684로 출시 
  • 최대 120MHz의 32bit RISC-V 싱글 코어 프로세서
  • 272KB의 내부 SRAM (16KB for cache)
  • 567KB의 내부 ROM
  • 14개의 프로그래밍 가능한 GPIO 핀
  • 2MB 또는 4MB In-Package 플래시 메모리
  • Wi-Fi: 802.11 b/g/n (20MHz bandwidth in 2.4Ghz band)
  • Bluetooth LE: Bluetooth 5
  • 하드웨어 기반 암호화 가속기 지원
• ESP32-C3
  •  ESP32-C3와 ESP8685 두가지 버전
  • 160MHz의 32bit RISC-V 싱글 코어 프로세서
  • 400KB의 SRAM (16KB for cache)
  • 384KB의 내부 ROM
  • 15 또는 22개의 프로그래밍 가능한 GPIO 핀
  • 선택적인 4MB의 In-Package 플래시 메모리 (플래시 메모리가 없는 경우 있음)
  • Wi-Fi: IEEE 802.11 b/g/n (20MHz, 40MHz bandwidth in 2.4Ghz band)
  • Bluetooth LE: Bluetooth 5, Bluetooth mesh
  • 하드웨어 기반 암호화 가속기 지원 (ESP32-C2보다 강화된 보안기능 제공함)
• ESP32-C6
  • Wi-Fi 6 지원, Thread/Zigbee 지원등으로 연결성 강화, 그리고 강력한 보안 기능 제공
  • 최대 160MHz의 32bit RISC-V 싱클 코어 프로세서 및 최대 20MHz의 저전력 RISC-V 프로세서 
  • 32KB의 L1 캐쉬
  • 512KB의 SRAM 및16KB의 저전력 SRAM
  • 320KB의 내부 ROM
  • 30 또는 22개의 프로그래밍 가능한 GPIO
  • 선택적인  4MB의 In-Package 플래시 메모리 (플래시 메모리가 없는 경우 있음)
  • Wi-Fi: IEEE 802.11 b/g/n 및 802.11ax (WiFi 6) 지원 (20MHz, 40Mhz bandwidth in 2.4Ghz band and up to 150Mbps Data rate)
  • Bluetooth LE: Bluetoot 5.3 certified, Bluetooth mesh
  • Thread1.3 / Zigbee 3.0: IEEE 802.15.4 지원
  • 하드웨어 기반 암호화 가속기 지원 (ESP32-C3대비 대폭 강화된 보안기능 제공)

 

Espressif Systems 홈페이지 링크: Wireless SoCs, Software, Cloud and AIoT Solutions | Espressif Systems

Wireless SoCs, Software, Cloud and AIoT Solutions | Espressif Systems

Espressif Product Selector 링크: ESP Product Selector (espressif.com)

ESP Product Selector