Das Instruction Level Parallelism (ILP) ist eine Parallelverarbeitung auf Anweisungsebene. Mit dieser Technik können Prozessoren gleichzeitig mehrere voneinander unabhängige Anweisungen ausgeführten. Der Vorteil dieser Prozessoren liegt darin, dass sie zu einer enormen Leistungssteigerung der Prozessoren beitragen, vergleichbar der von Multiprozessorsystemen, und, dass sie als superskalare Prozessoren Programme ausführen können, die ursprünglich für eine sequentielle Abarbeitung geschrieben wurden.

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Vom Aufbau her besteht ein Prozessor mit Parallelverarbeitung aus mehreren parallelen Ausführungseinheiten, in denen die einzelnen Befehle ausgeführt werden. Jede dieser Ausführungseinheiten bekommt ihre Anweisungen von einer Anweisungslogik und liest ihre Operationen aus einem zentralen Register, in das sie auch ihre Ergebnisse schreibt. Die Ergebnisse können von allen Ausführungseinheiten gelesen und für weitere Operationen benutzt werden.