随着近几年精简指令集(RISC)芯片的迅速发展，微处理器的性能已远远超过早先的(CISC)芯片，美国的DEC、IBM、Motorola、Sun、HP等主要微处理器生产厂商都推出了第二代采用了RISC结构的64位高速微处理器，都可以并行发送四～八条指令，同时还采用了无序执行策略，突破了300SPECint92。到二十一世纪，这些微处理器将朝着扩充基本构造的方向进一步提高性能，预计其基本运算速度会达到每秒钟二十亿次。
在过去的几年里，精简指令集芯片主要靠超标量结构来提高指令的并行度和时钟频率，以提高微处理器的性能；而在今后几年里，虽然超标量结构仍然是精简指令集芯片提高性能的主要手段，但由于它的结构过于复杂，提高主频也越来越困难，使其对提高微处理器性能的潜力达到了尽头，所以，人们现在已将目光转向超长指令字技术。
超长指令字(VLIW)技术是二十世纪八十年代出现的概念，其特点是一条指令(如128位)可以并行执行多个操作，使多个处理器可以对同一组寄存器进行操作，因而，各处理器之间几乎不存在通讯上的延迟。使用超标量结构除了使指令数目增加外，还要在执行长指令时依靠硬件来对指令的处理顺序进行动态控制，而硬件的复杂性也随着工作频率的提高而提高，因此微处理器的设计者们已经感到：仅仅依靠现有的超标量结构已经没有多大的性能潜力了。而使用超长指令字方式则可以使硬件结构简单化，因为超长指令字不是依靠芯片上的硬件来判断指令的依赖关系，而是通过编译程序把可以并行执行的指令预先组合起来以维持多个执行部件的高效率，且这样所产生的效率提高可以和并行执行部件个数的增加成正比。当然，目前尽管对转移测试技术、编译算法等进行了探索，但通过编译能有更多并行指令的技术等还没有突破性的研究成果，也就是说，超长指令字技术所需要的编译程序技术尚未完备，为此，国际上有些巨头公司联合起来，以求在超长指令字技术上有所突破。1994年6月美国的Intel公司和HP公司宣布在超长指令字技术方面进行合作，称在1998年研制出了具有新的计算机体系结构的、兼容于x86结构和PA-RISC结构的微处理器芯片，这种新的芯片性能比同期的精简指令集芯片提高了很多倍，对整个计算机工业及计算机应用产生了历史性的影响。
二十世纪末，Intel公司与HP公司宣布，按明晰并行指令计算结构(EPIC)技术制作的芯片IA-64将彻底毁灭精简指令集技术，言外之意是IA-64将取代一切现行的微处理器芯片。现在，拥有明晰并行指令计算结构技术结构的仿真器速度能提高80％，明晰并行指令计算结构的技术结构将主导新一代微处理器的生产，而IA-64微处理器正在成为高档计算机的未来。
概括地讲，二十一世纪初，左右计算机工业的高速微处理器性能普遍超过1000SPECint92，提高性能的主要途径是：
①进一步扩充当前的超标量基本结构，随后逐渐融入超长指令字技术，增加可同时发送的指令数(在1999年可同时发送的指令数为八～十条)，强化转移预测机制等；
②在5年内使芯片的工作主频提高了三倍，到2005年达到1800MHz～4000MHz；
③增大芯片上高速缓冲存贮器的容量，目前芯片的线宽为0.35微米，指令和缓存多为64KB；在二十一世纪初，芯片线宽将普遍达到0.1微米，高速缓存容量扩大到256KB；
④开发多CPU芯片，在二十一世纪初年推出的x86级芯片中将使用四个中央处理单元(CPU)，每个CPU都含有专用浮点数值运算器，这种处理器芯片的速度将达到3000MIPS(MIPS，Million-Instruction.Per.Second，每秒钟百万条指令)的处理能力。