轉化蛻變或自毀長城？ESP32新技術變革觀察

Posted By 陸向陽 on 3 月 16, 2021 in ESP32, 產品新訊, 觀點 | 0 comments

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作者：陸向陽

上海樂鑫信息科技（Espressif）2014年以超平價的ESP8266 Wi-Fi晶片走紅後，2016年再推出ESP32晶片，除了保有Wi-Fi功能外也追加藍牙功能。

然筆者觀察，ESP32推出後持續精進改版，近一、二年來可看出其改版的三個趨向，以下與各位分享：

1. 安全能力

ESP32在2019年宣告推出新版，稱為ESP32-S2，這是針對安全特別強化的一版。而2020年11月再推出新版，稱為ESP32-C3，C3對安全再次精進，如開機可用RSA-3072非對稱加密；快閃記憶體上的儲存可採AES-128-XTS加密；對週邊電路可採數位簽章、雜湊訊息鑑別碼（HMAC）等機制以防止非法存取。

另外也內建一個名為世界控制器（World Controller）的週邊電路功能，簡單說即是額外設置一個隔離的執行電路，可用來支援可信任執行環境（TEE）或數位權限管理（DRM）等安全防護工作。

Espressif如此重視安全，在S2、C3上不斷強化安全能力，其實也是最初的ESP8266因過於平價而缺乏安全功能，之後維持一定的平價但積極補強安全功能。

圖1 ESP32-C3內部功能方塊圖。（圖片來源：樂鑫官網）

2. 處理器核心的改換

ESP8266的執行核心是向Cadence公司取得授權的，Cadence購併Tensilica公司，Tensilica公司過往即在研發、授權Xtensa系列的可組態式處理器核心。ESP8266使用一個Xtensa L106處理器核心，ESP32則使用一個或兩個LX6處理器核心，ESP32-S2則使用一個LX7核心。

但是ESP32-C3不再使用Xtensa系列核心，首次改用RISC-V核心，估計這是Espressif期望保持ESP系列晶片平價的作法之一，因為RISC-V為開放免費授權，省去支付授權費給Cadence，同時也對核心有較高的技術自主掌握。

3. 嵌入式作業系統的改換

ESP8266、ESP32多使用FreeRTOS作業系統，但近期從Espressif官網的部落格來看似乎已有若干「異心」。因為部落格開始有專文講解示範如何改用NuttX作業系統，且會是一系列的專文。

NuttX是個硬體適用範圍很廣的嵌入式作業系統，小到8位元晶片，大到64位元晶片都可以。以技術自由度而言，FreeRTOS與NuttX都不錯，但可能跟授權細部條款有關導致Espressif開始有意靠攏NuttX，FreeRTOS採MIT授權，NuttX採Apache（阿帕契）授權，更多動機仍待了解。