围绕着如何提高指令的执行速度和计算机系统的性能价格比，出现了流水线处理机、并行处理机、多处理机、精简指令系统计算机。
1）并行处理的概念
并行处理的概念：并行性是指计算机系统具有同时运算或操作的特性，包括同时性、并发性两种含义。同时性是指两个或者两个以上的事件同一时间发生。并发性是指两个或者两个以上事件同一时间间隔发生。
计算机提高并行性的措施：时间重叠(引入时间因素)、资源重复(引入空间因素)、资源共享(软件方法)。
计算机的基本工作过程：执行一串指令、对一组数据进行处理。计算机执行的指令序称为“指令流”，指令流调用的数据序列称为“数据流”。根据指令流和数据流的多重性，把计算机系统分为4类：S-single 单一的、I-instruction 指令、M-multiple 多倍的、D-data 数据。
单指令流单数据流(SISD)：计算机的指令部件一次只对一条指令进行译码，并只对一个操作部件分配数据，传统的单处理机属于SISD计算机。
单指令流多数据流(SIMD)：这类计算机拥有多个处理单元，它们在同一个控制部件的管理下执行同一指令，向各个处理单元分配需要的不同数据，并行处理机属于SIMD计算机。
多指令流单数据流(MISD)：包含多个处理单元，按多条不同指令的要求对同一数据及中间结果进行不同的处理，这类计算机很少见。
多指令流多数据流(MIMD):包含多处理机、存储器和控制器、实际是几个SISD的集合，同时运行多个程序和处理各自的数据，多处理机属于这类计算机。
2）流水线处理机系统
流水线技术是一种时间并行技术，增加少量硬件就能提升几倍计算机的运算速度。是一种普遍使用的并行处理技术。
执行过程：取指令、指令分析、指令执行
若取指令、读指令、执行指令时间均为t，则完成n条指令的所需时间T1则为：
T1=n*3t=3nt,而运用流水线方式后，
则所需时间T2=3t+(n-1)t=(n+2)t。因此传统的串行执行方式优点是控制简单，节省设备。缺点是执行指令速度慢，功能部件利用率低。采用并行执行方式优点是程序执行时间缩短，功能利用率增高，相对控制复杂、需要更多硬件支撑。
3）并行处理机系统
基本概念：也成为阵列式计算机，处理单元(PE0…PEn-1)互连成阵列，是操作并行的SIMD计算机：
特点：以单指令流多数据流方式工作；采用资源重复利用方法引入空间因素；某一类算法的专用计算机；与并行算法密切结合；异构型多处理系统。
4）多处理机的系统
基本概念：若干台计算机组成，属于多指令流多数据流(MIMD)的方式：
特点：属于MIMD计算机，与SIMD相比，并行级别不同；结构灵活性、程序并行性、并行任务派生、进程同步、资源分配和进程调度。
5）CISC/RISC指令系统
CISC：复杂指令指令集计算机
特点：多指令、多寻址方式
目的：优化目标程序、更好支持高级语言、提供操作系统支持
RISC：精简指令系统计算机
目的：复杂指令集计算机研制周期长、成本高；难保证正确性；降低系统性能；常用指令只有几十条、硬件资源浪费
特点：指令数目少；指令长度固定；大多数指令可在一个机器周期内完成；通用寄存器数量多；
两者差异：设计思想；
