Moore Yasası
1965 yılında Intel’in kurucularından Gordon Moore’un ortaya attığı Moore Yasası’na göre işlemcilerdeki transistör sayısı 18 ayda bir ikiye katlanır. Moore, bu yasanın sonraki on yıl boyunca geçerliliğini koruyacağını tahmin etmişti ama Intel bu yasayı günümüze kadar çiğnemeden devam ettirmeyi aşağıdaki grafikte de görebileceğiniz gibi başardı.
Fizik yasaları, mühendislerin saat hızlarını sonsuza kadar arttırabilmelerini engeller. Silikonun sınırlarına neredeyse ulaşılmak üzereyken saat hızlarının hala arttığını görüyoruz. Saat hızı her zaman performans anlamına gelmiyor, bu yüzden mühendisler işlemcilerin her saat vuruşunda daha fazla komutu işleyebilmeleri için de uğraşıyorlar aynı zamanda. 4 bitlik bir işlemci bile iki tane 32 bitlik sayıyı toplayabilir ama bunun için pek çok komutu işlemesi gerekir. 32 bitlik bir işlemci bu toplamayı tek bir komutla yapabilir.
İşlemcilerin saat vuruşlarında işlem yaptıklarını söylemiştik. Normal yöntemlerle bir komutu yüklemek, çözmek, kullanacağı veriyi almak, çalıştırmak ve son olarak da sonucu yazmak için beş saat vuruşu gerekir. Bu sorunu çözmek için günümüz işlemcileri pipelining denen teknolojiyi kullanılır. Bu teknolojide bir işlemi yapmak için değişik aşamalar ard arda dizilir ve bir işlemin bir aşaması yapılırken boştaki kaynaklarla da başka bir işlemin herhangi bir aşaması yapılabilir. Bu teknolojiyle bir komutu tek bir saat vuruşunda bitirebilmek mümkün olur.Superscalar denen bir mamariyle paralel pipellinelar kullanılarak performans daha da arttırılabilir. Bu konudaki son gelişme Intel’inHyperthreading teknolojisidir. Komutları paralel olarak çalıştırmak için çift işlemciye ihtiyaç duyulur. Bu teknolojideyse olaya şu şeklide yaklaşılır: Komutlar thread denen parçalardan oluşur ve çift işlemciyle komut seviyesinde paralellik yerine tek işlemciyle thread seviyeinde paralellik sağlanır. Komutlar threadlere ayrılır ve bu threadler paralel olarak işlenip çıkışta tekrar birleştirirler. Tek bir işlemci tam anlamıyla olmasa da belirli bir seviyede çift işlemci gibi çalışır. Bu yöntem sadece tek bir işlemcinin kaynakları kullanıldığı için çift işlemcinin yerini tutamasa da bazı uygulumalarda belirli bir performans artışı sağlar. En büyük dezavantajı komutların parçalanıp tekrar birleştirilmesi sırasında kaybedilen zaman yüzünden aynı anda birden çok komutun işlenmesine ihtiyaç duymayan programlarda az da olsa performans düşüşü yaşanmasıdır.