并不是所有的指令都需要上述每一個步驟,但是,多數指令需要其中的多個步驟。這些步驟往往使用不同的硬件功能,例如,ALU可能只在第4步中用到。因此,如果一條指令不是在前一條指令結束之前就開始,那么在每一步驟內處理器只有少部分的硬件在使用。
對3級流水線的ARM處理器來說,做相對較小的改動就可以實現Thumb指令集(5級流水線的實現要復雜些)。為實現Thumb指令集,在指令流水線中增加了Thumb指令解碼邏輯,該解碼邏輯將預取的Thumb指令轉換成等價的ARM指令。圖11.66顯示了Thumb指令的擴展邏輯組織。