作为Cortex M3市场的最大占有者，ST公司在2011年又推出基于Cortex M4内核的STM32F4系列产品，相对与STM32F1/F2等Cortex M3产品，STM32F4最大的优势，就是新增了硬件FPU单元以及DSP指令，同时，STM32F4的主频也提高了很多，达到168Mhz（可获得210DMIPS的处理能力），这使得STM32F4尤其适用于需要浮点运算或DSP处理的应用，也被称之为：DSC，具有非常广泛的应用前景。
STM32F4相对于STM32F1，主要优势如下：
1， 更先进的内核。STM32F4采用Cortex M4内核，带FPU和DSP指令集，而STM32F1采用的是Cortex M3内核，不带FPU和DSP指令集。
2， 更多的资源。STM32F4拥有多达192KB的片内SRAM，带摄像头接口（DCMI）、加密处理器（CRYP）、USB高速OTG、真随机数发生器、OTP存储器等。
3， 增强的外设功能。对于相同的外设部分，STM32F4具有更快的模数转换速度、更低的ADC/DAC工作电压、32位定时器、带日历功能的实时时钟（RTC）、IO复用功能大大增强、4K字节的电池备份SRAM以及更快的USART和SPI通信速度。
4， 更高的性能。STM32F4最高运行频率可达168Mhz，而STM32F1只能到72Mhz；STM32F4拥有ART自适应实时加速器，可以达到相当于FLASH零等待周期的性能，STM32F1则需要等待周期；STM32F4的FSMC采用32位多重AHB总线矩阵，相比STM32F1总线访问速度明显提高。
5， 更低的功耗。STM32F40x的功耗为：238uA/Mhz，其中低功耗版本的STM32F401更是低到：140uA/Mhz，而STM32F1则高达421uA/Mhz。