ESP32-P4 実機実録｜公式サンプルを動かすまでの壁と実測

🧭 はじめに：これは「動かすまでの実録」です

ESP32 シリーズの中で、ESP32-P4 は演算と映像に振った異色のチップです。Wi-Fi マイコンとして知られる ESP32 の一員なのに、P4 自体には無線が載っていません。その代わり、RISC-V デュアルコアの演算力と、MIPI のカメラ・ディスプレイに思い切り振ってあります（P4 の立ち位置は ESP32 シリーズの選び方｜S3・C3・C6・H2・P4 の違いと使い分け の P4 の項もあわせてどうぞ）。

この記事は、その P4 を実機で動かした記録です。使ったのは Espressif 公式の ESP32-P4-Function-EV-Board（7型タッチ液晶と 2MP カメラ付き）。公式サンプルを、公式ボードで、素直に動かせるはず——と思って始めたら、初期ロットならではの壁がいくつも待っていました。画面・タッチ・カメラ・スマホ風UI・C6 無線まで到達するまでの、症状と対処の実録です。検証はすべて 2026-08-01・Windows 11 で実機で行いました。

同じボードをこれから触る人が回り道せずに済むよう、先に「一発で動かす手順」を置き、そのあとで踏んだ壁と実測データを並べます。急ぐ方は まず結論：これで一発で動く → 環境構築（EIM・ESP-IDF・サンプル） の順に読めば、書き込みまで届きます（つまずいたら 踏んだ壁：症状 → 原因 → 対処、買うボードを選ぶなら 実機の選択肢 へ）。

🧱 検証した構成

⚡ まず結論：これで一発で動く

試行錯誤の順ではなく、結論からまとめます。ESP32-P4-Function-EV-Board（初期ロット・rev v1.x）で公式サンプルを動かすなら、次の5点を先に押さえておくと回り道しません。

1. ESP-IDF は 5.5.3 以上の 5.5 系を使う

公式サンプルが要求する最低バージョンは 5.5.3 です（5.5.2 では足りません。理由は後述）。ESP-IDF 6.0.2 では、2026-08-01 時点で公式サンプルがそのままビルドできません（LVGL アダプタが 6.0 の API 変更に未追随のため）。素直に 5.5 系を使うのが近道です。

ESP-IDF はその後も更新が続いていて、2026-09-06 時点の最新は 5.5 系が 5.5.5、6.0 系が 6.0.3、さらに v6.1（2026-08-27 公開）が出ています。5.5.4 以降や 6.x での公式サンプルの状況は、本記事では確認していません。ただし v6.1 以降には、初期ロットを触る人が必ず踏む既定値の変更が入りました（次章の警告を参照）。

2. 初期ロット（rev v1.x）は sdkconfig に3行足す

Chip rev: v1.3 のような初期ロットは、既定設定のままでは書き込めません。sdkconfig.defaults に次の3行を足します。

CONFIG_ESP32P4_SELECTS_REV_LESS_V3=y
CONFIG_ESP32P4_REV_MIN_100=y
CONFIG_SPIRAM_SPEED_200M=y

前2行で rev v1.x 系を対象にし、3行目で PSRAM 速度を 200MHz に落とします（250MHz は rev v1.x では選べません）。

3. Windows では AI モデルのパックを ${PYTHON} に直す

スマホ風UIデモ（esp_brookesia_phone）などは、ビルド中に AI モデルをパックします。その CMake が素の python を呼ぶため、Windows では 'python' is not recognized で止まります。ESP-IDF が渡す ${PYTHON} に直せば通ります（詳細は後述）。

4. C6 で無線を使うデモは PSRAM にバッファを逃がす

C6 と SDIO で通信するデモは、起動時に sdio_mempool_create で assert して落ちることがあります。次の1行で回避できます。

CONFIG_ESP_HOSTED_MEMPOOL_PREFER_SPIRAM=y

5. タッチが効かない・画面が出ないときは、電源を挿し直す

タッチ（GT911）の I2C 初期化に失敗して、画面すら出ないことがあります。ソフトが正しくても起きました。電源を一度抜き差しすると正常起動します。

以降はまず、環境構築からビルド・書き込みまでの再現手順を通しで示し、そのあとで、途中で踏んだ壁を「なぜ」とともに見ていきます。

🛠️ 環境構築（EIM・ESP-IDF・サンプル）

まず、同じことを再現するための下ごしらえをまとめます。ここが分かれば、次章の hello_world 以降は「その手順のどこで、どう詰まったか」として読めます。すべて Windows 11 上で実際に実行したコマンドです（プロジェクトのパスは、自分の環境に置き換えてください）。

1. 開発環境を用意する（EIM と ESP-IDF 5.5.3）

環境は EIM（ESP-IDF Installation Manager）で入れます。Windows なら winget が手軽です（GUI 版が CLI 機能を内蔵。今回は 0.17.1）。

winget install Espressif.EIM

続いて ESP-IDF 5.5.3 を入れます（公式サンプルが 5.5.3 以上を要求するため。理由は後述）。

eim install --idf-versions v5.5.3 --non-interactive true

EIM は複数バージョンを併存できます（今回は 6.0.2 / 5.5.2 / 5.5.3 が同居）。一覧の確認と切り替えはこうです。

eim list
eim select v5.5.3

そしてひとつ大事な作法として、素のシェルに idf.py は存在しません。必ず eim run "idf.py ..." の形で呼びます（EIM が ESP-IDF 環境を有効化してから実行してくれます）。プロジェクトは、どこから呼んでも -C <プロジェクトのパス> で明示指定するのが安全です。

eim run "idf.py -C <プロジェクトのパス> --version"

2. サンプルを入手する（esp-dev-kits）

P4-Function-EV-Board 用の公式サンプルは、esp-dev-kits リポジトリの examples/esp32-p4-function-ev-board/examples/ 配下にあります。主なものは次のとおりです。

このリポジトリには大文字小文字だけが違うファイル（ui_font_H2_bold.c と ui_font_H2_Bold.fcfg など）があり、大小を区別しない Windows では丸ごと clone すると衝突します。必要なボードのディレクトリだけを sparse checkout すると回避できます。

git clone --depth 1 --filter=blob:none --sparse https://github.com/espressif/esp-dev-kits.git
cd esp-dev-kits && git sparse-checkout set examples/esp32-p4-function-ev-board

なお公式サンプルの README は「ESP32-P4X-Function-EV-Board」向けと書かれていますが、今回の X なし（ESP32-P4-Function-EV-Board）でも、以降の手当てで動作しました。

3. sdkconfig.defaults の扱い（初期ロットの設定）

「まず結論」で挙げた rev v1.x の3行などは、プロジェクト直下の sdkconfig.defaults に書きます（公式サンプルに同梱。無ければ新規作成）。公式サンプルの既定値を書き換える形で、たとえば CONFIG_SPIRAM_SPEED_250M=y を CONFIG_SPIRAM_SPEED_200M=y に変えます。

CONFIG_ESP32P4_SELECTS_REV_LESS_V3=y
CONFIG_ESP32P4_REV_MIN_100=y
CONFIG_SPIRAM_SPEED_200M=y

🚀 まず hello_world を焼く（最初の一歩）

いきなり LVGL や全部入りデモに行くと、詰まったときに原因を切り分けられません。最初は hello_world で「焼ける・起動する」ことだけを確認します。実際の検証でも、最初の書き込みはこれでした。ここで初期ロットの壁に当たり、起動ログでチップ情報まで確認できます。

まず、ESP-IDF 同梱の examples/get-started/hello_world を作業用ディレクトリへコピーします（ESP-IDF 本体は直接編集しません）。

Copy-Item -Recurse "C:\esp\v5.5.3\esp-idf\examples\get-started\hello_world" "D:\esp-projects\hello_world_p4"

ターゲットを設定してビルドします（フルビルドは規模しだいで数分〜十数分）。

eim run "idf.py -C D:\esp-projects\hello_world_p4 set-target esp32p4"
eim run "idf.py -C D:\esp-projects\hello_world_p4 build"

最初の書き込みで、初期ロットの壁に当たる

ビルドは通りますが、この状態のまま書き込もうとすると、初期ロット（rev v1.3）では失敗します。

eim run "idf.py -C D:\esp-projects\hello_world_p4 -p COM6 flash"

A fatal error occurred: 'bootloader.bin' requires chip revision in range [v3.1 - v3.99]
(this chip is revision v1.3). Use --force to flash anyway.

対処は、プロジェクト直下の sdkconfig.defaults に rev 指定の2行を足すことです。

CONFIG_ESP32P4_SELECTS_REV_LESS_V3=y
CONFIG_ESP32P4_REV_MIN_100=y

前章のとおり sdkconfig.defaults は生成時にしか読まれないので、sdkconfig を削除してから再ビルドします（set-target のやり直しでも作り直されます）。

eim run "idf.py -C D:\esp-projects\hello_world_p4 build"

（この壁の詳しい理由は、後述の「踏んだ壁」で扱います。ここではまず、焼ける状態にするのが目的です。）

書き込みと、成功の確認

改めて書き込むと、今度は通ります。

eim run "idf.py -C D:\esp-projects\hello_world_p4 -p COM6 flash"

成功すると、bootloader・partition-table・アプリの3イメージすべてに Hash of data verified が出て、最後に Hard resetting via RTS pin が出ます。eim run は内側が失敗しても終了コード 0 を返すことがあるので、成否はこの出力で判断します。

起動ログの読み方（monitor）

monitor でリセット後のログを見ます。対話型のコマンドなので、ターミナルで実行します（終了は Ctrl+]）。

eim run "idf.py -C D:\esp-projects\hello_world_p4 -p COM6 monitor"

実際に取れたログから、最初に見るべき行を抜き出します。

chip revision: v1.3
Min chip rev: v1.0
Max chip rev: v1.99
Chip rev: v1.3
cpu freq: 360000000 Hz
Hello world!
This is esp32p4 chip with 2 CPU core(s), , silicon revision v1.3, 2MB external flash
Minimum free heap size: 613272 bytes

• chip revision: v1.3 — 自分のチップが初期ロットかどうかが分かります。買ったら最初にここを見ておくと、以降の詰まりを先読みできます
• Min chip rev: v1.0 / Max chip rev: v1.99 / Chip rev: v1.3 — 上限が v1.99 で止まっているのが、先ほどの2行が効いた証拠です（既定なら v3.1 以上になります）
• cpu freq: 360000000 Hz — アプリは 360MHz で動いています
• Hello world! 以降 — ユーザーコードまで到達した証拠です。コア数・silicon revision・flash サイズ・空きヒープが続きます

この「最小構成で焼ける・起動する」を確認できたら、次は lvgl_demo_v9（LVGL）→ esp_brookesia_phone（全部入り）へ、と段階を上げます。以降のデモもコマンドは同じ3つ（set-target → build → flash）で、-C のパスを差し替えるだけです（全部入りデモは、Windows では後述の ${PYTHON} 修正が要ります）。

🚧 踏んだ壁：症状 → 原因 → 対処

上の手順を通す途中で、実際にはいくつもの壁を踏みました。ここからは、その一つひとつを「症状 → 原因 → 対処」で振り返ります。すべて実機で遭遇し、対処して越えたものです。憶測は書かず、根拠（エラー文や公式 Kconfig）のあるものだけを載せます。

USB ポートが3つある：書き込みは「USB SERIAL/JTAG」

EV-Board には USB-C が3つあり、実物のシルクは DEVICE (J15) / USB Serial/JTAG (IO24&IO25, J19) / USB FS (IO26&IO27, J20)。書き込みとモニタは USB Serial/JTAG に挿します（今回は COM6 として認識）。最初にどれへ挿すか迷うところなので、ここは覚えておくと早いです。

★ 初期ロット（rev v1.x）は既定設定で焼けない

いちばん最初にぶつかる壁です。書き込もうとすると、こう止まります。

A fatal error occurred: 'bootloader.bin' requires chip revision in range [v3.1 - v3.99]
(this chip is revision v1.3). Use --force to flash anyway.

原因は、ESP-IDF の既定が rev v3.1 以上を想定していることです。公式 Kconfig は、v3.0 未満と v3.0 以上を相互排他と明記しています。

NOTE! Support of ESP32-P4 rev. <3.0 and >=3.0 is mutually exclusive. … Revisions higher than 3.0 is not compatible with 0.x and 1.x.

対処は、前章の3行のうち rev 指定の2行です。

CONFIG_ESP32P4_SELECTS_REV_LESS_V3=y
CONFIG_ESP32P4_REV_MIN_100=y

これで起動ログが Min chip rev: v1.0 / Max chip rev: v1.99 / Chip rev: v1.3 となり、上限が v1.99 で止まる——相互排他が実機で可視化されます。なおこれは IDF 5.5.3 でも 6.0.2 でも同じで、バージョンの問題ではなくチップ（初期ロット）の問題です。

★ PSRAM 250MHz は rev v1.x では選べない

公式サンプルの既定は CONFIG_SPIRAM_SPEED_250M=y ですが、Kconfig 上は depends on !ESP32P4_SELECTS_REV_LESS_V3。つまり rev v1.x を選んだ瞬間、250MHz は選択肢から消えます。対処は CONFIG_SPIRAM_SPEED_200M=y。200MHz で 32MB PSRAM が正常動作しました（実測は後述）。

★ Windows で AI モデルのパックが失敗する

スマホ風UIデモの human_face_detect / pedestrian_detect のビルドで、こう止まります。

'python' is not recognized as an internal or external command

原因は、これらの CMakeLists.txt が素の python を呼んでいることです。ESP-IDF は venv の Python を使うため、python は PATH にありません。

COMMAND python ${pack_model_exe} --model_path ${models} --out_file ${packed_model}

対処は、ESP-IDF が渡す ${PYTHON} に置き換えることです。

COMMAND ${PYTHON} ${pack_model_exe} --model_path ${models} --out_file ${packed_model}

これはサンプル側の不具合です。$env:PATH を足しても eim run の子プロセスには引き継がれないため、根本対処はこの1文字の差し替えになります。

★ 起動時に sdio_mempool_create で assert する

C6 と SDIO で通信するデモで、起動直後にパニックします。

assert failed: sdio_mempool_create

原因は、C6 と通信する ESP-Hosted の SDIO ドライバが、既定で内部RAMからバッファプールを確保することです。P4 の内部RAM残量は約385KB と意外に少なく、確保に失敗します。対処は、26.8MB ある PSRAM 側へ逃がすこと。

CONFIG_ESP_HOSTED_MEMPOOL_PREFER_SPIRAM=y

「P4＋C6 で無線を使う」構成なら誰でも踏みうる壁で、P4 を選ぶ動機そのものに直結します。

★ タッチ（GT911）の I2C が通らない → 電源の挿し直しで復旧

これはソフトではなく、電源側の話でした。タッチの初期化がこう失敗します。

W i2c.master: Please check pull-up resistances whether be connected properly.
E GT911: GT911 init failed
assert failed: (disp != nullptr && "Failed to init LVGL adapter")

ソフトは正しいのに初期化に失敗しました。電源を一度抜き差ししたら、そのまま正常起動（タッチもカメラも動作）。厄介なのは、このデモがタッチを必須扱いしていて、タッチが取れないと画面すら出ないことです（LVGL 単体のデモはタッチ無しでも動きます）。原因の確証までは取れていませんが、同じ症状が出たら、まず電源の挿し直しを試す価値があります。

必要な IDF バージョンは manifest で判明する

sdkconfig.defaults のヘッダには「ESP-IDF 5.5.2 Project Minimal Configuration」とありますが、これはdefconfig を生成した版にすぎません。実際の依存はこう出ます。

ERROR: Version solving failed:
  - project depends on idf (>=5.5.3)

つまり 5.5.2 では足りず、5.5.3 が必要でした。先の「環境構築」で 5.5.3 を入れ、eim select v5.5.3 で切り替えておけば、ここは踏みません。

📊 実測：LVGL ベンチマークと PSRAM

LVGL ベンチマーク（1024×600・LVGL 9.4.0・PSRAM 200MHz）

lvgl_demo_v9 の結果です。全体平均は 45 FPS（1フレーム約31ms＝render 25ms + flush 6ms）、CPU は全項目で 100% でした。

読み取り：flush（画面転送）は、どの項目も 3〜9ms で安定しています。つまり MIPI-DSI の転送は速く、ボトルネックは render（CPU）側です。単純な矩形や RGB 画像は 66FPS の上限に張り付く一方で、全画面テキストや複雑なウィジェットは 120ms 級まで落ちます。実務的には「画像・矩形が主体のUIは余裕、文字が多い密なUIは要チューニング」と読めます。

PSRAM（起動ログ実測）

esp_psram: Found 32MB PSRAM device / Speed: 200MHz
esp_psram: Adding pool of 26816K of PSRAM memory to heap allocator
mmu_psram: .rodata xip on psram / .text xip on psram

32MB を認識し、26.8MB がヒープに追加されました。.text/.rodata の XIP も PSRAM 上です。一方で内部RAM の空きは合計 約385KB（RETENT/RAM/RTC/TCM の合算）と少なめで、これが先の SDIO バッファ問題の遠因でした。大きなバッファは PSRAM に置く、という前提で設計するのが素直です。

✅ 実機で動いたもの

上記の手当てをしたうえで、次はすべて実機で動作を確認しました（2026-08-01）。

• hello_world のビルド・書き込み・起動
• 7型 MIPI-DSI ディスプレイ表示（EK79007・1024×600）
• LVGL ベンチマーク完走（上表）
• ESP-Brookesia Phone デモ（スマホ風UI）の起動
• タッチ操作（GT911）
• MIPI-CSI カメラ映像（SC2336・付属2MPモジュール）
• SPIFFS マウント（3.8MB）・音声コーデック ES8311・C6 との SDIO 通信
• AI による物体検出（顔・歩行者の検出）も動作を確認

顔検出は実際に動きましたが、本記事では顔が写る画面は掲載しません。動いた事実の報告にとどめます。

📡 前提のおさらい：無線は C6 が担う

実録の背景として、P4 の「無線を持たない」という前提を押さえておきます。Espressif は公式に、無線が要るなら ESP32-C／S シリーズを SPI／SDIO／UART 経由で P4 の無線コンパニオンとして使う（ESP-Hosted または ESP-AT）と案内しています。今回のボードも、C6-MINI-1 が SDIO で P4 とつながる構成でした。

付属パネルの配線は公式 README のとおりで、実機でも確認しました。ディスプレイの FPC は MIPI DISPLAY、カメラの FPC は MIPI CAMERA の別コネクタに挿します。画面アダプタ基板の 5V／GND に加えて PWM を GPIO26、LCD_RST を GPIO27 へ配線し、最後に電源スイッチを ON にします。

🛒 実機の選択肢：今買えるボード

今回は公式 EV-Board を使いましたが、P4 ボードは複数あります。いずれも無線用に C6 を同居させているのが共通点です（価格・在庫は変動＝執筆時点の目安）。

もうひとつ、40ピンヘッダを備えた「ラズパイ型」の P4 ボードも選択肢に入ってきました。Waveshare の ESP32-P4-Module-DEV-KIT は、P4 モジュール（PSRAM 32MB・Nor Flash 16MB）に無線用の ESP32-C6 を同居させ、MIPI-CSI／MIPI-DSI、100Mbps Ethernet、microSD（SDIO 3.0）、2×20 ヘッダ（プログラマブル GPIO 28本）までを1枚に載せた構成で、発表時点で20ドル前後から流通しています。ただし形が似ていても Linux が動くわけではなく、立ち位置はあくまで高性能マイコンです（詳しくは ESP32-P4が20ドルの「ラズパイ型」基板に｜実機で触ったP4が手に届く にまとめました）。こうしたボードで本記事の rev v1.x の手当てが要るかどうかは、載っているチップのリビジョン次第です。手元の個体がどちらかは、起動ログの Chip rev: で確認できます。

🧩 どこで効いて、どこで効かないか

実機を触ったうえで、P4 の効き所を整理します。

• 効くところ — カメラ映像の取り込み・画面表示・重い処理。液晶付きの HMI、カメラを使う機器、画像を扱うガジェットなど、映像と演算が主役の工作で本領を発揮します。MIPI の帯域は、S3 までのチップでは届かなかった領域です
• 効かないところ — 「Wi-Fi でセンサ値を飛ばすだけ」の工作。この用途に P4 はオーバースペックで、無線を別に足す手間が増えるだけです。その場合は ESP32-C3 や C6 の単体が素直で安上がりです（用途からの選び分けは ESP32 シリーズの選び方 を参照）

なお、P4 の開発環境は ESP-IDF です。Claude Code から自然言語で idf.py を動かす方法は Claude Code × ESP32｜ESP-IDF 6.0 の MCP サーバ活用ガイド にまとめてあります。

✅ まとめ

• 公式ボードで公式サンプルを動かすのは、初期ロットだと一筋縄ではいかない。rev v1.x は既定設定で焼けず、sdkconfig.defaults に3行の手当てが要ります
• ESP-IDF は 5.5.3 以上の 5.5 系が無難。6.0.2 は 2026-08-01 時点で公式サンプルが未対応でした
• ESP-IDF v6.1 以降は、ESP32-P4 の既定リビジョンが v3.0。初期ロット向けは CONFIG_ESP32P4_SELECTS_REV_LESS_V3=y が無いと、ビルドが通ったまま非互換バイナリになります
• Windows 特有の壁（AI モデルパックの ${PYTHON}、大小同名ファイルの clone 衝突）に注意します
• C6 で無線を使うなら SDIO バッファを PSRAM へ（MEMPOOL_PREFER_SPIRAM）。タッチが効かないときは電源の挿し直しを試します
• 実力は本物。32MB PSRAM・MIPI-DSI の転送速度・カメラ・スマホ風UI まで、映像と演算の主役として機能しました

型番の多い ESP32 の中でも、P4 は役割がはっきりしたチップです。壁は多いものの、映像と演算が要るなら、越える価値のある選択肢でした。

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参考

• ESP32-P4 High-performance SoC（Espressif 公式製品ページ）
• ESP32-P4 Series Datasheet（Espressif 公式）
• ESP32-P4-Function-EV-Board ユーザーガイド（Espressif 公式）
• esp-dev-kits（GitHub・公式サンプル集）
• ESP32-P4-Module-DEV-KIT / ESP32-P4-WIFI6（Waveshare 製品ページ）
• ESP32-P4-Module-DEV-KIT（Waveshare 公式ドキュメント・スペック）
• ESP-IDF Release v6.1（GitHub 公式リリースノート）
• M5Stack Tab5 IoT Development Kit（ESP32-P4）（M5Stack 公式ストア）
• 2026年9月時点の状況（追記 2026-09-19）の出典（いずれも 2026-09-19 取得）
  • ESP-IDF Releases（GitHub 公式・v6.1 / v6.0.3 / v5.5.5 の公開日）
  • ESP32-P4 の Kconfig.hw_support（release/v6.1・ESP32P4_SELECTS_REV_LESS_V3 の既定）
  • esp-dev-kits ESP32-P4X-Function-EV-Board 用サンプル README（推奨 IDF release/v5.5・v6.0 以降非対応の注記）
  • esp_brookesia_phone の sdkconfig.defaults（ESP-Hosted 3.0.2 対応後の既定値）
  • arduino-esp32 Release 3.3.12（GitHub 公式）／Supported SoCs（Arduino ESP32 公式ドキュメント）／boards.txt 3.3.12（ESP32P4 Dev Module の Chip Variant メニュー）
  • EOL（End of Life）Boards（esp-dev-kits 公式ドキュメント・ESP32-P4-Function-EV-Board の分類）
  • ESP32-P4X-Function-EV-Board ユーザーガイド（rev v3.1 以降・Secure Download の注記）／ESP32-P4X-C5-Function-EV-Board ユーザーガイド
  • ESP DevKits 一覧（Espressif 公式・P4X の参考価格と購入先リンク）
  • スイッチサイエンス「ESP32-P4」検索結果／秋月電子「ESP32-P4」検索結果