buyruk düzeyindeki paralelliğin avantajından yararlanmak için geliştirilmiş bir işlemci tasarımıdır. Her buyruğu arka arkaya çalıştıran işlemciler, işlemci kaynaklarını verimsiz bir şekilde kullanabilmekte ve bu durum da başarımın düşmesine neden olmaktadır. Başarım, sıralı çalışan buyrukların çalıştırılma basamaklarında farklı aşamalarda olmasıyla (Boruhattı yöntemi) veya aynı anda birden fazla buyruğun birbirinden bağımsız olarak çalıştırılmasıyla (Superscalar işlemciler) arttırılabilir. Bu yöntemlerin daha da iyileştirilmesi, buyrukların programdaki sırasından farklı bir sırada çalıştırılması ile sağlanabilir; bu yönteme de Sırasız yürütüm (ingilizcesi: out-of-order execution) denir.
Bu üç teknik gerçekleştirildiğinde hepsinin maliyeti aynıdır: donanım karmaşıklığı. işlemci buyrukları paralel olarak çalıştırmadan önce, buyrukların birbirlerine bağımlılıkları olup olmadığını kontrol etmek zorundadır. Örneğin, ilk buyruğun sonucu ikinci buyrukta girdi olarak verilecekse bu iki buyruk paralel olarak çalıştırılamaz. Aynı zamanda ikinci buyruk birincisinden önce de çalıştırılamayacaktır. Modern Sırasız yürütüm yöntemi ile çalışan işlemciler, buyrukların zamanlamasını yapan ve buyruk bağımlılıklarını bulan donanım öğelerinin kaynak kullanımını arttırmaktadır.
Çok uzun buyruk cümlesi yöntemi ise işlemleri derleme zamanında belirlenen, sabit bir sırada paralel olarak yürütür. Yürütme sırası derleyici tarafından belirlendiği için, işlemcinin yukarıdaki üç yöntemde kullanılan buyrukların zamanlamasını ayarlayan donanıma gerek kalmamaktadır. Sonuç olarak, çok uzun buyruk kelimesi kullanan işlemciler superscalar işlemcilere göre daha az donanım karmaşıklığı ile güçlü hesaplama yeteneği sunarken; derleyici yönünden daha karmaşık yapıdadır.
Yeni mimariler ortaya çıksa da, yenilikler ancak kod neslinin izin verdiği ölçüde yarar sağlar. Ayrıca özel amaçlı buyruklar her ne kadar karmaşık yapıdaki işlemleri çözme yeteneğine sahip olsalar da (örneğin Fourier dönüşümü veya tomografik hesaplamalar) derleyiciler işlemciye yeterli kaynak sağlayamadığı müddetçe kullanımları anlamsızdır.
