Ранние STM32 делали линейную предвыборку. По мере роста частоты они добавили ускоритель ART, там раздельные кеши для инструкций и данных во флеше, наверняка он работает эффективнее, чем тупая предвыборка. https://eda360insider.files.wordpress.com/2011/09/stm32-f4-art-accelerator-block-diagram.jpg