Zastosowanie złożonej hierarchii pamięci podręcznych procesora (ang. cache) pozwala na zmniejszenie średniego czasu dostępu do pamięci i znaczne przyspieszenie przetwarzania.
Prognoza rozgałęzień Rozkazy skoków powodują wystąpienie konfliktów sterowania co owocuje wstrzymaniem przetwarzania i spowolnieniem wykonania programu. Sposobem na złagodzenie tego efektu jest zastosowanie prognozowania rozgałęzień umożliwiającej spekulacyjne wykonanie kodu za instrukcją skoku. Niestety, w przypadku błędnej prognozy, koszt opróżnienia potoku i wznowienia przetwarzania w odpowiednim punkcie może być znaczny (kilka do kilkunastu cykli procesora).
Potok superskalarny Wykorzystanie możliwości równoległego wykonania kilku instrukcji prowadzi do koncepcji potoku superskalarnego, w którym zdublowane lub zwielokrotnione są jednostki wykonawcze.
Niekolejne wykonanie instrukcji Niekolejne wykonanie instrukcji (ang. Out-of-Order Execution) pozwala w jeszcze większym stopniu wykorzystać możliwość równoległego przetwarzania instrukcji w danym bloku podstawowym.