गैर-वीएलआईडब्ल्यू आईएसए पर भी पहले निर्देश जरूरी "निष्पादित अनुक्रमिक रूप से" नहीं होते हैं, निष्पादन को केवल अनुक्रमिक दिखाई देने की आवश्यकता होती है। एक इन-ऑर्डर सुपरस्लेकर कार्यान्वयन एक से अधिक निर्देशों को दूसरे के साथ समानांतर में निष्पादित कर सकता है। ऐसा करने के लिए प्रभावी रूप से डिकोडिंग निर्देशों के हार्डवेयर को बढ़ाया जाना चाहिए (चौड़ा), समानांतर में निष्पादित होने वाले निर्देशों की डेटा स्वतंत्रता सुनिश्चित करने के लिए हार्डवेयर को जोड़ा जाना चाहिए, निष्पादन संसाधनों को बढ़ाया जाना चाहिए, और रजिस्टर फ़ाइल पोर्ट की संख्या आम तौर पर बढ़ जाती है। ये सभी ट्रांजिस्टर जोड़ते हैं।
एक आउट-ऑफ-ऑर्डर कार्यान्वयन, जो बाद में निर्देशों को पहले वाले से पहले निष्पादित करने की अनुमति देता है जब तक कि कोई डेटा निर्भरता नहीं होती है, जैसे ही डेटा उपलब्ध हो जाता है, निर्देशों की समयबद्धन को संभालने के लिए अतिरिक्त हार्डवेयर का उपयोग करता है और मैपिंग के लिए नाम बदलने के लिए रजिस्टर और हार्डवेयर जोड़ता है, आवंटन, और उन्हें (अधिक ट्रांजिस्टर) लिखने-पढ़ने और लिखने के बाद के खतरों से बचने के लिए। आउट-ऑफ-ऑर्डर निष्पादन प्रोसेसर को स्टालिंग से बचने की अनुमति देता है।
एक आउट-ऑफ-ऑर्डर प्रोसेसर में लोड और स्टोर के पुन: व्यवस्थित करने के लिए यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है कि प्रोग्राम ऑर्डर में स्टोर पहले से उसी पते के बाद के लोड के लिए परिणाम अग्रेषित करेंगे। इसका तात्पर्य स्टोर के मेमोरी (कैश) के लिए पते की तुलना तर्क के साथ-साथ स्टोर (और डेटा के लिए भंडारण) के पते (और आकार) के लिए भंडारण से है। (एक आईएसए के लिए कम कमजोर मेमोरी स्थिरता मॉडल के साथ, यह भी जांचना आवश्यक है कि लोड अन्य प्रोसेसर से स्टोर के संबंध में ठीक से आदेश दिए गए हैं - अधिक ट्रांजिस्टर।)
पाइपलाइनिंग कुछ अतिरिक्त नियंत्रण और बफरिंग ओवरहेड जोड़ता है और निर्देश के हैंडलिंग के विभिन्न हिस्सों के लिए तर्क के पुन: उपयोग को रोकता है, लेकिन अलग-अलग निर्देशों के लिए समय पर ओवरलैप करने के लिए एक निर्देश को संभालने के विभिन्न भागों की अनुमति देता है।
पाइपलाइनिंग और सुपरस्केलर निष्पादन नियंत्रण खतरों (यानी, सशर्त शाखाओं और कूदता) के प्रभाव को बढ़ाते हैं। पाइपलाइनिंग (और आउट-ऑफ-ऑर्डर निष्पादन) यहां तक कि बिना शर्त कूद के लक्ष्य की उपलब्धता में देरी कर सकता है, इसलिए लक्ष्यों की भविष्यवाणी करने के लिए हार्डवेयर को जोड़ना (और सशर्त शाखाओं के लिए दिशा) निष्पादन के भाग की प्रतीक्षा किए बिना निर्देशों को जारी रखने की अनुमति देता है। प्रोसेसर आवश्यक डेटा उपलब्ध कराने के लिए। अधिक सटीक भविष्यवाणियों को अधिक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है।
आउट-ऑफ-ऑर्डर प्रोसेसर के लिए, सभी पूर्ववर्ती दुकानों के पते की गणना करने से पहले मेमोरी से लोड करने की अनुमति देना वांछनीय हो सकता है, इसलिए इस तरह की अटकलों को संभालने के लिए कुछ हार्डवेयर की आवश्यकता होती है, संभावित रूप से एक भविष्यवक्ता सहित।
कैश विलंबता को कम कर सकते हैं और मेमोरी एक्सेस की बैंडविड्थ को बढ़ा सकते हैं, लेकिन डेटा स्टोर करने और टैग स्टोर करने के लिए ट्रांजिस्टर जोड़ सकते हैं (और अनुरोधित पते के साथ टैग की तुलना करें)। प्रतिस्थापन नीति को लागू करने के लिए अतिरिक्त हार्डवेयर की भी आवश्यकता होती है। हार्डवेयर प्रीफ़ैचिंग अधिक ट्रांजिस्टर जोड़ देगा।
सॉफ्टवेयर के बजाय हार्डवेयर में कार्यक्षमता को लागू करना प्रदर्शन को बढ़ा सकता है (जबकि अधिक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है)। जैसे, टीएलबी प्रबंधन, गुणा या फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशंस जैसे जटिल ऑपरेशन, काउंटिंग प्रमुख शून्य जैसे विशेष ऑपरेशन। (निर्देशों को जोड़ने से निर्देश डिकोड की जटिलता और आम तौर पर निष्पादन की जटिलता भी बढ़ जाती है - उदाहरण के लिए, निष्पादन हार्डवेयर के किन हिस्सों का उपयोग किया जाएगा।)
SIMD / वेक्टर ऑपरेशन्स प्रति निर्देशानुसार किए गए कार्य की मात्रा को बढ़ाते हैं लेकिन अधिक डेटा स्टोरेज (व्यापक रजिस्टर) की आवश्यकता होती है और आमतौर पर अधिक निष्पादन संसाधनों का उपयोग करते हैं।
(सट्टा मल्टीथ्रेडिंग भी कई प्रोसेसर को एक सिंगल थ्रेडेड प्रोग्राम को तेजी से निष्पादित करने की अनुमति दे सकता है। स्पष्ट रूप से एक चिप में प्रोसेसर जोड़ने से ट्रांजिस्टर की गिनती बढ़ जाएगी।)
अधिक ट्रांजिस्टर उपलब्ध होने से कंप्यूटर आर्किटेक्ट को सॉफ्टवेयर में दिखाई देने वाले अधिक रजिस्टरों के साथ आईएसए प्रदान करने की अनुमति दे सकते हैं, संभवतः मेमोरी एक्सेस की आवृत्ति को कम कर सकते हैं जो रजिस्टर एक्सेस की तुलना में धीमी हो जाती है और इसमें कुछ हद तक अप्रत्यक्षता शामिल होती है (जैसे, स्टैक में ऑफसेट जोड़ना) सूचक) जो विलंबता को बढ़ाता है।
एकीकरण - जो एक चिप पर ट्रांजिस्टर की संख्या बढ़ाता है लेकिन सिस्टम में नहीं - संचार विलंबता को कम करता है और बैंडविड्थ को बढ़ाता है, जाहिर है प्रदर्शन में वृद्धि की अनुमति देता है। (बिजली की खपत में कमी भी है जिसे बढ़ाए गए प्रदर्शन में अनुवादित किया जा सकता है।)
अनुदेश निष्पादन के स्तर पर भी, ट्रांजिस्टर जोड़ने से प्रदर्शन में वृद्धि हो सकती है। उदाहरण के लिए, एक कैरी सेलेक्ट एडियर निचले बिट्स से कैरी-इन की अलग-अलग धारणाओं के समानांतर दो बार ऊपरी बिट्स जोड़ता है, जब निचले बिट्स से कैरी आउट की सही राशि का चयन होता है, तो स्पष्ट रूप से एक साधारण से अधिक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है। रिपल योजक को ले जाता है लेकिन पूर्ण राशि के उत्पादन में देरी को कम करता है। इसी तरह कैरी-सेव एडर्स की एकल पंक्ति वाला गुणक, दद्दा (या वालेस) के पेड़ के गुणक की तुलना में कम ट्रांजिस्टर (लेकिन धीमा) का उपयोग करता है और इसे पाइपलाइन नहीं किया जा सकता है (इसलिए पहले से निष्पादन शुरू करने के लिए किसी अन्य को अनुमति देने के लिए दोहराया जाना होगा। गुणा प्रगति पर था)।
ऊपर से थकावट हो सकती है लेकिन थकावट नहीं होती है!