Да напрямую подключаются. Ессно, если речь идёт, например, о ESP-12, а не о ESP-01.
В той же ESP-12 их больше 10-ка. Ну сдвиговым регистром да, можно всякими релюхами поуправлять.
Но зачем так масштабировать? При цене в 2 доллара можно раскидывать функции по устройствам, увязав это всё на одну...