STM32MP151A/D器件基于高性能ARM®Cortex®-A7 32位RISC内核，运行频率高达800 MHz。
Cortex-A7处理器包括一个32K字节的一级指令高速缓存、一个32K字节的一级数据高速缓存和一个256K字节的二级高速缓存。
Cortex-A7处理器是一款非常节能的应用处理器，旨在高端可穿戴设备以及其他低功耗嵌入式和消费类应用中提供丰富的性能。
它提供的单线程性能比Cortex-A5高20%，而提供的性能与Cortex-A9相似。
Cortex-A7融合了高性能Cortex-A15和Cortex A17处理器的所有功能，包括硬件中的虚拟化支持、NEON™和128位AMBA4 AXI总线接口。
STM32MP151A/D设备还嵌入了Cortex®-M4 32位RISC内核，运行频率高达209 MHz。
Corest-M4内核采用浮点单元(FPU)单精度，支持ARM®单精度数据处理指令和数据类型。
Cortex®-M4支持全套DSP指令和增强应用程序安全性的内存保护单元(MPU)。
STM32MP151A/D器件提供外部SDRAM接口，支持高达8 Gbit密度(1 Gbyte)、16或32位LPDDR2/LPDDR3或DDR3/DDR3L高达533 MHz的外部存储器。
STM32MP151A/D器件集成了708千字节内部SRAM的高速嵌入式存储器(包括256千字节的AXI SYSRAM、3组128千字节的AHB SRAM、64千字节的AHB SRAM和4千字节的备份域SRAM)，以及连接到APB总线、AHB总线、32位多AHB总线矩阵和支持内部和外部存储器访问的64位多层AXI互连的各种增强型I/O和外设。
