Các hướng dẫn đầu tiên không nhất thiết phải được "thực hiện tuần tự" ngay cả trên một ISA không phải là VLIW, việc thực thi chỉ cần xuất hiện tuần tự. Việc thực hiện siêu khối theo thứ tự có thể thực thi nhiều lệnh song song với lệnh khác. Để thực hiện điều này một cách hiệu quả, phần cứng cho các hướng dẫn giải mã phải được tăng (mở rộng), phần cứng phải được thêm vào để đảm bảo tính độc lập dữ liệu của các lệnh được thực thi song song, phải tăng tài nguyên thực thi và số lượng cổng tệp đăng ký thường tăng lên. Tất cả những điều này thêm bóng bán dẫn.
Việc triển khai không theo thứ tự, cho phép thực hiện các lệnh sau này trước các lệnh trước đó miễn là không có phụ thuộc dữ liệu, sử dụng phần cứng bổ sung để xử lý lập lịch hướng dẫn ngay khi dữ liệu có sẵn và thêm đổi tên thanh ghi và phần cứng để ánh xạ, phân bổ và giải phóng chúng (nhiều bóng bán dẫn hơn) để tránh các nguy cơ viết sau khi đọc và viết sau khi viết. Thực hiện không theo thứ tự cho phép bộ xử lý tránh bị đình trệ.
Việc sắp xếp lại các tải và lưu trữ trong bộ xử lý không theo thứ tự yêu cầu đảm bảo rằng các cửa hàng sớm hơn theo thứ tự chương trình sẽ chuyển tiếp kết quả đến các lần tải sau của cùng một địa chỉ. Điều này ngụ ý logic so sánh địa chỉ cũng như lưu trữ cho các địa chỉ (và kích thước) của các cửa hàng (và lưu trữ cho dữ liệu) cho đến khi cửa hàng được cam kết với bộ nhớ (bộ đệm). (Đối với một ISA có mô hình nhất quán bộ nhớ yếu hơn, cũng cần kiểm tra xem các tải có được sắp xếp đúng cách đối với các cửa hàng từ các bộ xử lý khác - nhiều bóng bán dẫn hơn không.)
Pipelining thêm một số điều khiển bổ sung và bộ đệm trên đầu và ngăn việc tái sử dụng logic cho các phần khác nhau của xử lý lệnh, nhưng cho phép các phần khác nhau của việc xử lý một lệnh trùng lặp kịp thời cho các hướng dẫn khác nhau.
Thực hiện đường ống và siêu lớp làm tăng tác động của các mối nguy kiểm soát (ví dụ, các nhánh có điều kiện và nhảy). Đường ống (và cũng là thực hiện không theo thứ tự) có thể trì hoãn tính khả dụng của mục tiêu của các bước nhảy vô điều kiện, do đó, thêm phần cứng để dự đoán mục tiêu (và hướng cho các nhánh có điều kiện) cho phép tiếp tục tìm nạp các hướng dẫn mà không cần chờ phần thực thi của bộ xử lý để làm cho dữ liệu cần thiết có sẵn. Dự đoán chính xác hơn có xu hướng yêu cầu nhiều bóng bán dẫn hơn.
Đối với bộ xử lý không theo thứ tự, có thể mong muốn cho phép tải từ bộ nhớ thực thi trước khi địa chỉ của tất cả các cửa hàng trước đó được tính toán, do đó, một số phần cứng để xử lý đầu cơ như vậy là bắt buộc, có thể bao gồm cả bộ dự đoán.
Bộ nhớ cache có thể giảm độ trễ và tăng băng thông truy cập bộ nhớ, nhưng thêm bóng bán dẫn để lưu trữ dữ liệu và lưu trữ thẻ (và so sánh thẻ với địa chỉ được yêu cầu). Phần cứng bổ sung cũng là cần thiết để thực hiện chính sách thay thế. Tìm nạp trước phần cứng sẽ thêm nhiều bóng bán dẫn.
Việc thực hiện chức năng trong phần cứng thay vì phần mềm có thể tăng hiệu suất (trong khi yêu cầu nhiều bóng bán dẫn hơn). Ví dụ, quản lý TLB, các hoạt động phức tạp như phép nhân hoặc phép toán dấu phẩy động, các phép toán chuyên biệt như số 0 đứng đầu. (Thêm hướng dẫn cũng làm tăng độ phức tạp của giải mã lệnh và điển hình là độ phức tạp của thực thi - ví dụ: để kiểm soát phần nào của phần cứng thực thi sẽ được sử dụng.)
Các hoạt động SIMD / vector tăng số lượng công việc được thực hiện trên mỗi lệnh nhưng yêu cầu lưu trữ dữ liệu nhiều hơn (các thanh ghi rộng hơn) và thường sử dụng nhiều tài nguyên thực thi hơn.
(Đa luồng đầu cơ cũng có thể cho phép nhiều bộ xử lý thực hiện một chương trình luồng đơn nhanh hơn. Rõ ràng việc thêm bộ xử lý vào chip sẽ làm tăng số lượng bóng bán dẫn.)
Có sẵn nhiều bóng bán dẫn hơn cũng có thể cho phép các kiến trúc sư máy tính cung cấp cho ISA nhiều thanh ghi hơn hiển thị cho phần mềm, có khả năng làm giảm tần suất truy cập bộ nhớ có xu hướng chậm hơn so với truy cập đăng ký và liên quan đến một mức độ nào đó (ví dụ: thêm phần bù vào ngăn xếp con trỏ) làm tăng độ trễ.
Tích hợp - làm tăng số lượng bóng bán dẫn trên chip nhưng không có trong hệ thống - làm giảm độ trễ truyền thông và tăng băng thông, rõ ràng cho phép tăng hiệu suất. (Ngoài ra còn có sự giảm tiêu thụ năng lượng có thể được chuyển thành hiệu suất tăng.)
Ngay cả ở mức độ thực hiện lệnh, thêm bóng bán dẫn có thể tăng hiệu suất. Ví dụ, một bộ cộng mang chọn thêm các bit trên hai lần song song với các giả định khác nhau của phần mang từ các bit thấp hơn, chọn tổng số bit trên chính xác khi thực hiện từ các bit thấp hơn, rõ ràng cần nhiều bóng bán dẫn hơn đơn giản Ripple mang adder nhưng giảm độ trễ trong việc tạo ra tổng số đầy đủ. Tương tự một hệ số nhân với một hàng bộ cộng lưu mang theo sử dụng ít bóng bán dẫn (nhưng chậm hơn) so với hệ số nhân cây Dadda (hoặc Wallace) và không thể được nhân rộng (do đó sẽ phải được sao chép để cho phép nhân khác bắt đầu thực hiện trong khi trước đó nhân lên trong tiến trình).
Ở trên có thể là mệt mỏi nhưng không đầy đủ!