ESP32 버전별 비교: 프로젝트에 어떤 칩을 써야 할까요?

ESP32 버전은 주로 무선 기능, CPU 코어, 주변장치에서 차이가 나므로 제품이 무엇과 연결되어야 하는지에 따라 선택이 달라집니다. 대부분의 신규 프로젝트에는 ESP32-C3, ESP32-S3, ESP32-C6 중 하나로 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

먼저 Wi-Fi 4와 Wi-Fi 6 중 무엇이 필요한지, 블루투스 LE와 블루투스 클래식 중 무엇을 지원해야 하는지, Thread나 Zigbee가 필요한지 확인하면 선택지를 좁힐 수 있습니다. 그런 다음 처리 성능, 메모리, USB나 카메라 포트 같은 인터페이스를 기준으로 버전을 고르세요.

이 가이드에서는 다음 내용을 살펴봅니다.

• 현재 ESP32 모델별 차이점
• 프로젝트 유형별로 적합한 ESP32 버전
• 오리지널 ESP32가 여전히 적합한지와 피해야 할 모듈
• ESP32-S, C, H, P 시리즈를 선택하는 기준
• ESP32 칩, 모듈, 개발 보드 중 무엇을 구매할지

그림: 시리즈, CPU 코어, 무선 기능에 따라 분류한 ESP32 버전.

ESP32 버전 비교: 무엇이 다를까요?

ESP32는 Espressif의 마이크로컨트롤러 SoC 제품군입니다. 대부분의 버전이 같은 칩에 Wi-Fi와 블루투스 LE를 통합합니다.

버전 간 차이는 크게 세 가지입니다. CPU 아키텍처(Xtensa 또는 RISC-V), 무선 기능, 주변장치입니다. 무선 기능으로 연결 요구 사항을 충족하는 모델을 좁힌 뒤, CPU와 주변장치가 필요한 성능을 제공하는지 판단할 수 있습니다.

어떤 ESP32 버전을 선택해야 할까요?

먼저 제품에 필요한 무선 기능을 기준으로 ESP32 버전을 좁힌 뒤, 처리 성능과 입출력을 확인하세요.

ESP32-C3는 비용을 줄일 때 많이 쓰이는 기본 선택지입니다. 연산량이 많은 프로젝트에는 ESP32-S3가, Thread·Zigbee 스마트홈 기기에는 ESP32-C6가 적합합니다.

그림: 무선 기능과 연산 요구 사항에 따라 ESP32 버전을 고르는 흐름도.

먼저 한 가지를 확인하세요. 기기가 무엇과 연결되어야 할까요?

필요한 무선 기능을 정했다면 모델을 확정하기 전에 다음 세 가지를 더 확인하세요.

• GPIO 개수: ESP32-C2와 ESP32-C3 같은 소형 모델은 ESP32-S3나 ESP32-P4보다 입출력 핀이 적습니다.
• 메모리: 그래픽, 카메라, AI 작업에는 일반적으로 외부 PSRAM이 필요하므로 이를 지원하는 칩과 모듈을 선택하세요.
• USB: S2, S3, P4는 USB OTG를 지원하며, C3와 C6는 프로그래밍과 디버깅을 위한 USB Serial/JTAG 인터페이스를 제공합니다.

오리지널 ESP32는 여전히 좋은 선택일까요?

그렇습니다. 특히 블루투스 클래식이 필요하거나 검증된 ESP32 펌웨어를 사용하는 설계에 적합합니다. 다만 신규 설계에는 현재 지원되는 ESP32 모듈을 사용하는 것이 좋습니다. 오리지널 ESP32 칩은 여전히 생산되지만 초기 모듈 중 일부는 신규 설계 비권장(NRND)으로 분류되어 있습니다.

아래 표에서 구형 또는 단종 부품을 대체할 모듈을 확인하세요.

• 오리지널 ESP32가 적합한 경우: 블루투스 클래식 프로파일이 필요하거나, 기존 ESP32 펌웨어와 인증 자료를 재사용하거나, 기판 설계를 바꾸지 않고 부품을 교체해야 하는 경우입니다.
• 최신 버전이 적합한 경우: 블루투스 LE만 필요한 신규 설계입니다. ESP32-C3와 ESP32-S3는 블루투스 5(LE)를 지원하며, S3는 USB OTG도 지원합니다.

오리지널 ESP32는 블루투스 4.2의 클래식과 LE를 모두 지원합니다. 장거리 통신(Coded PHY) 등 블루투스 5 LE 기능이 필요하다면 최신 버전을 선택하세요.

ESP32-S 시리즈: S2, S3, S31을 선택하는 기준

S 시리즈는 Espressif의 고성능 제품군입니다. C 시리즈에서 지원하지 않는 USB OTG가 필요하거나, ESP32-S3 또는 ESP32-S31의 듀얼 코어 성능과 더 많은 GPIO가 필요할 때 선택하세요.

• ESP32-S2: 240 MHz 싱글 코어 Xtensa LX7으로, Wi-Fi 4와 USB OTG를 지원하지만 블루투스는 지원하지 않습니다. 블루투스가 필요 없는 Wi-Fi·USB 기기에 적합합니다.
• ESP32-S3: 240 MHz 듀얼 코어 Xtensa LX7으로, Wi-Fi 4, 블루투스 5(LE), USB OTG를 지원합니다. 벡터 명령어로 신경망 연산과 신호 처리를 가속하며, 카메라와 디스플레이 버퍼용 옥탈 PSRAM을 지원합니다.
• ESP32-S31: 320 MHz 듀얼 코어 RISC-V로, 2.4 GHz Wi-Fi 6, 블루투스 5.4(클래식 및 LE), IEEE 802.15.4(Thread와 Zigbee의 기반 무선 표준), 기가비트 이더넷 MAC을 지원합니다.

ESP32-S3가 적합한 경우: 카메라, 터치 디스플레이, 음성 제어, 온디바이스 AI입니다. 이러한 용도의 소프트웨어 지원이 안정적이며 모듈 선택지도 다양합니다.

ESP32-S31이 적합한 경우: Wi-Fi 6, Thread, 블루투스 클래식, 유선 이더넷이 필요한 스마트홈 허브, 오디오 기기, HMI 패널입니다.

ESP32-C 시리즈: C2, C3, C5, C6, C61을 선택하는 기준

C 시리즈는 싱글 코어 RISC-V CPU를 탑재하며 비용을 중시하는 연결 기기를 대상으로 합니다. 이 제품군에서 모델별로 가장 크게 다른 점은 무선 기능입니다.

• ESP32-C3가 적합한 경우: 비용이 중요하고 Wi-Fi 4로 충분한 일반 Wi-Fi·블루투스 LE 제품입니다.
• ESP32-C6가 적합한 경우: Matter over Thread 제품이나 Wi-Fi와 함께 Thread 또는 Zigbee가 필요한 기기입니다. Matter over Wi-Fi는 ESP32-C3와 ESP32-S3처럼 Wi-Fi를 지원하는 버전에서도 동작합니다.
• ESP32-C5가 적합한 경우: 2.4 GHz 채널이 혼잡해 5 GHz 대역에 연결해야 하는 제품입니다.

ESP32-H 및 ESP32-P 시리즈: H2와 P4를 선택하는 기준

메인 칩에 Wi-Fi가 필요 없다면 ESP32-H 또는 ESP32-P 시리즈를 선택하세요. H 시리즈는 저전력 Thread 및 Zigbee 기기를 대상으로 합니다. ESP32-P4에는 무선 기능이 없으며 연산과 멀티미디어 처리에 중점을 둡니다.

그림: SDIO를 통해 ESP32-C6 무선 칩에 연결된 ESP32-P4 호스트.

• ESP32-H2: 96 MHz 싱글 코어 RISC-V로, 블루투스 5(LE)와 IEEE 802.15.4를 지원합니다. 배터리로 구동하는 Thread 또는 Zigbee 엔드 디바이스에 적합합니다.
• ESP32-P4: 400 MHz 듀얼 코어 RISC-V입니다. 이미지 신호 프로세서(ISP)를 내장한 MIPI-CSI, MIPI-DSI, 최대 1080p·30 fps H.264 인코딩, USB 2.0 고속 OTG, 이더넷 MAC을 지원합니다. HMI 패널, 카메라 제품, 영상 기기에 적합합니다.

ESP32-P4는 Wi-Fi와 블루투스를 지원하지 않습니다. Espressif는 별도의 ESP32-C 또는 ESP32-S 칩을 SPI, SDIO 또는 UART로 연결해 무선 기능을 제공하는 구성을 사용합니다.

ESP32 칩, 모듈, 개발 보드 중 무엇을 구매해야 할까요?

시제품을 만들 때는 개발 보드를 구매하고, 양산할 때는 자체 PCB에 모듈을 실장하도록 설계하세요. 개별 칩은 RF 설계와 인증을 자체적으로 처리할 수 있는 대량 생산 제품에 적합합니다.

모듈은 일반적으로 주요 시장의 무선 인증을 보유하고 있어 완제품의 인증 작업을 줄이는 데 도움이 됩니다. 칩을 기판에 직접 실장하는 설계에서는 RF 정합, 안테나 설계, 인증을 별도로 진행해야 합니다.

그림: 동일한 축척으로 나란히 비교한 ESP32 칩, 모듈, 개발 보드.

ESP32 모듈의 부품 번호 읽는 방법

모듈의 부품 번호를 보면 주문할 제품의 구성을 알 수 있습니다. 예를 들어 ESP32-S3-WROOM-1-N16R8은 다음과 같이 나뉩니다.

그림: ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 모듈 부품 번호의 구성.

• ESP32-S3: 모듈에 들어 있는 ESP32 버전
• WROOM-1: PCB 안테나를 탑재한 모듈 제품군(WROOM-1U는 외부 안테나 커넥터 사용)
• N16: 16 MB 플래시
• R8: 8 MB PSRAM

시제품 제작에 사용할 보드를 고르려면 ESP32 개발 보드 선택 가이드에서 자주 쓰이는 보드를 비교해 보세요.

맞춤형 기판에서는 PCB 안테나가 내장된 모듈을 기판 가장자리에 배치하고, 모듈 데이터시트에 지정된 안테나 영역에는 구리를 배치하지 마세요. 실제 배치 사례는 ESP32-S3 개발 보드 설계 가이드에서 확인하실 수 있습니다.

제이엘씨피씨비 PCB 조립 서비스에서 ESP32 사용하기

제이엘씨피씨비는 첨단 SMT 생산 라인과 엄격한 공정 관리를 통해 무선 모듈과 미세 피치 IC의 정확한 실장과 신뢰성 있는 납땜 접합을 지원합니다.

부품 명세서(BOM)를 확정하기 전에 제이엘씨피씨비 부품 라이브러리에서 공급 가능한 ESP32 칩과 모듈, 패키지, 재고를 확인하실 수 있습니다.

결론

제품에 필요한 무선 기능, 처리 성능, 주변장치를 갖춘 ESP32 버전을 선택하세요. 저비용 Wi-Fi와 블루투스 LE에는 ESP32-C3, 카메라·디스플레이·AI에는 ESP32-S3, Thread·Zigbee·Matter over Thread에는 ESP32-C6부터 검토해 보세요.

초기에 요구 사항에 맞는 버전을 고르면 기판을 다시 설계할 가능성을 줄이고, 부품 명세서를 신규 설계에 권장되는 부품으로 구성하는 데 도움이 됩니다.

설계가 준비되면 제이엘씨피씨비에 파일을 업로드해 조립 옵션을 살펴보고 즉시 견적을 받아 보세요.

ESP32 버전에 대해 자주 묻는 질문

ESP32 버전은 몇 가지인가요?

Espressif는 ESP32 SoC를 14개 시리즈로 분류합니다. 이 중 11개는 양산 중이며, ESP32-H21, ESP32-H4, ESP32-E22는 프리뷰 지원이나 엔지니어링 샘플이 제공되는 새 모델입니다.

오리지널 ESP32는 단종되었나요?

아닙니다. ESP32 칩은 여전히 생산 중이지만, ESP32-WROOM-32와 ESP32-WROOM-32D 등 초기 모듈은 신규 설계 비권장(NRND)입니다. 대신 ESP32-WROOM-32E처럼 현재 공급되는 모듈을 사용하세요.

ESP32-S3는 블루투스 클래식을 지원하나요?

아닙니다. ESP32-S3는 블루투스 5(LE)만 지원합니다. 블루투스 클래식이 필요하면 오리지널 ESP32나 클래식과 LE를 모두 지원하는 ESP32-S31을 선택하세요.

어떤 ESP32 버전이 Wi-Fi 6을 지원하나요?

ESP32-C5, ESP32-C6, ESP32-C61, ESP32-S31이 Wi-Fi 6을 지원합니다. 양산 중인 모델 가운데 5 GHz 대역까지 지원하는 모델은 ESP32-C5입니다.

ESP32-P4를 Wi-Fi에 연결할 수 있나요?

단독으로는 연결할 수 없습니다. ESP32-P4에는 무선 기능이 없으므로 SPI, SDIO 또는 UART로 연결한 별도의 ESP32-C 또는 ESP32-S 칩이 Wi-Fi와 블루투스를 제공합니다.