ちょっと気になったので、ググってみた。 見ると、Thumb の実行自体は遅いのかも。
つまり、32bit 命令を 16 bit に圧縮しておいて、フェッチしたあとは通常の 32 bit 命令に展開するから、実行速度で見た場合（一回で命令がフェッチできるので）メモリ-CPU間のバス幅が 16 ビットなら Thumb は効果ありそう。だけど、Sig3 は多分 32 bit でしょ？
まぁシームレスに切り替えが可能らしいので、メインルーチンの部分は普通の Thumb を使わないもので。一度しか実行されないような所は Thumb を使用するということが可能みたいな気がする。と言っても、ソースファイル毎にしかできないでしょうけど。