Кэш-память на СМ-1420 точно была. Кажется, не на всех моделях, но была. Была у меня на обслуживании такая СМ-ка, кэш-память в ней давно сдохла и ее отключили, какую-то м/с для нее невозможно было найти. Так вот, расчет зарплаты на ДИАМСе до издыхания кэша шел сколько-то минут, не то 7, не то 15 - не помню, я сам не видел, мне только рассказывали. А без кэша - около двух часов, на это я насмотрелся...

А насчет предвыборки и конвейеризации, раз уж ты собрался сочинять на ПЛИС свой процессор, то читай мысль № 133 Козьмы Пруткова.