Очень хорошая и интересная ссылка на статью.
Из неё по моему мнению собственно и вытекает вывод - работа по протоколу NeoPixel на некоторых контроллерах почти невозможно.
А на некоторых, например ESP32,Raspbery Pi Pico,STM32 даже предусмотрена.
На некоторых новых типах контроллеров на ESP32 светодиод установлен непосредственно на плате.
И используется для этого встроенная RTOS.
Было бы хорошо, если кто-то поисследовал и разработал бы такой блок под контроллеры, которые обладают для этого необходимыми параметрами.