İlk talimatlar mutlaka VLIW olmayan bir ISA'da bile "sırayla yürütülmez" değildir, yürütmenin yalnızca sıralı görünmesi gerekir. Sıralı bir süperskalar uygulama, diğerine paralel olarak birden fazla talimat yürütebilir. Bunu etkin bir şekilde yapmak için kod çözme talimatlarının donanımı arttırılmalı (genişletilmeli), paralel olarak yürütülecek talimatların veri bağımsızlığını sağlamak için donanım eklenmeli, yürütme kaynakları arttırılmalı ve kayıt dosya portlarının sayısı genellikle arttırılmalıdır. Bunların hepsi transistör ekler.
Veri bağımlılığı olmadığı sürece, daha önceki talimatların daha öncekilerden önce yürütülmesine izin veren sıra dışı bir uygulama, veriler kullanılabilir olduğu anda talimatların planlanmasını işlemek için ek donanım kullanır ve veriler eşleştirilirken yeniden adlandırma ve donanım ekler, okuma ve yazma sonrası tehlikelerinden kaçınmak için (daha fazla transistör) tahsis edilmesi ve serbest bırakılması. Sıra dışı çalıştırma, işlemcinin durmasını önlemeye izin verir.
Yüklerin ve depoların sıra dışı bir işlemcide yeniden sıralanması, program sıralamasında daha önce depolananların aynı adresin daha sonraki yüklerine sonuçları iletmesini sağlar. Bu, adres karşılaştırma mantığının yanı sıra, mağaza belleğine (önbellek) karar verene kadar mağaza adreslerinin (ve verilerin depolandığı alan) (ve verilerin depolanması) depolanması anlamına gelir. (Daha az zayıf bellek tutarlılık modeline sahip bir ISA için, diğer işlemcilerden depolara göre daha fazla transistör için yüklerin uygun şekilde sipariş edildiğini kontrol etmek de gereklidir.)
Boru hattı ek kontrol ve tamponlama ek yükü ekler ve farklı işlem talimatlarının farklı bölümleri için mantığın yeniden kullanılmasını önler, ancak farklı işlemlerde farklı talimatların zaman içinde üst üste gelmesini sağlar.
Boru hattı ve süperskalar uygulama, kontrol tehlikelerinin (yani şartlı dallar ve sıçramalar) etkisini artırır. Boru hattı (ve ayrıca sıra dışı çalıştırma) koşulsuz atlayışların bile hedefinin kullanılabilirliğini geciktirebilir, bu nedenle hedefleri tahmin etmek için donanım eklemek (ve koşullu dallar için yön) komutların çalıştırma bölümünü beklemeden talimatların alınmasına izin verir Gerekli verileri elde etmek için işlemci. Daha doğru tahmin ediciler daha fazla transistör gerektirme eğilimindedir.
Sıra dışı bir işlemcide, önceki tüm mağazaların adresleri hesaplanmadan önce bellekten bir yükün çalıştırılmasına izin verilmesi istenebilir, bu nedenle potansiyel olarak bir tahminci içeren bu tür spekülasyonları idare etmek için bazı donanımlar gereklidir.
Önbellekler gecikmeyi azaltabilir ve bellek erişimlerinin bant genişliğini artırabilir, ancak verileri depolamak ve etiketleri depolamak için transistörler ekleyebilir (ve etiketleri istenen adresle karşılaştırın). Değişim politikasını uygulamak için ek donanım da gereklidir. Donanım ön kurulumu daha fazla transistör katacaktır.
İşlevselliği yazılım yerine donanımda uygulamak, performansı artırabilir (daha fazla transistör gerektirir). Örneğin, TLB yönetimi, çarpma veya kayan nokta işlemleri gibi karmaşık işlemler, sayılan liderler gibi özel işlemler. (Talimat ekleme, talimat kod çözme karmaşıklığını ve tipik olarak uygulama karmaşıklığını da arttırır - örneğin uygulama donanımının hangi parçalarının kullanılacağını kontrol etmek için.)
SIMD / vektör işlemleri talimat başına yapılan iş miktarını arttırır, ancak daha fazla veri depolama gerektirir (daha geniş kayıtlar) ve genellikle daha fazla yürütme kaynağı kullanır.
(Spekülatif çoklu okuma da birden fazla işlemcinin tek bir iş parçacıklı programı daha hızlı yürütmesine izin verebilir. Açıkçası bir yongaya işlemci eklemek, transistör sayısını artıracaktır.)
Daha fazla transistör bulunması, bilgisayar mimarlarının yazılıma göre daha fazla kayıt yapan bir ISA sunmasına izin verebilir, potansiyel olarak kayıt erişiminden daha yavaş olma eğiliminde olan ve bir miktar dolaylı yönlendirme içeren bellek erişim sıklığını azaltabilir (örneğin, yığına bir ofset ekleme) pointer) gecikmeyi arttırır.
Bir çip üzerindeki transistör sayısını artıran, ancak sistemdeki olmayan Entegrasyon, iletişim gecikmesini azaltır ve bant genişliğini arttırır ve açıkça performansta bir artışa izin verir. (Daha fazla performansa çevrilebilecek güç tüketiminde de azalma vardır.)
Öğretim uygulaması düzeyinde bile, transistörlerin eklenmesi performansı artırabilir. Örneğin, bir taşıma seçimi toplayıcı, alt bitlerden farklı varsayımlara paralel olarak iki kez üst bitler ekler, alt bitlerden yapılan işlem mümkün olduğunda üst bitlerin doğru toplamını seçerek, basit bir şekilde daha fazla transistör gerektirir dalgalanma taşıma toplayıcı ancak tam toplamı üreten gecikme azaltır. Benzer şekilde, tek bir taşıma-kaydetme ekleyicileri dizisine sahip bir çarpan, bir Dadda (veya Wallace) ağaç çarpanından daha az sayıda transistör kullanır (ancak daha yavaştır) ve daha önceden bir çarpma işlemine başlayabilmesi için çoğaltılması gerekir; çarpma işlemi devam ediyordu).
Yukarıdakiler çok yorucu olabilir ama çok yorucu değil!