ใช้แทนกันไม่ได้ แต่บางงานก็ทำได้ atmega328 กับ esp8266 เป็นคนละ mcu กัน
โดย esp8266-01 จะมี mcu อยู่ข้างใน สามารถเขียนโปรแกรมลงไป โดยใช้ arduino ide ได้ครับ
เราสามารถใช้ esp8266 ร่วมกับ arduino เพื่อขยายความสามารถในการควบคุมสั่งงานได้ โดยผ่านทางขา serial rx,tx
หรือถ้าต้องการพอร์ตมากขึ้นแต่ไม่อยากใช้ arduino ลองดู esp8266-12 หรือ nodemcu ครับ