કમ્પ્યુટર પ્રોગ્રામ હકીકતમાં સૂચનાઓની એક શૃંખલા છે જે પ્રોસેસર દ્વારા લાગુ થાય છે. આ સૂચનાઓને પુનઃક્રમાંકિત કરી શકાય છે અને જૂથમાં જોડી શકાય છે જેને ત્યાર બાદ પ્રોગ્રામના પરિણામમાં ફેરફાર કર્યા વગર સમાંતર રીતે લાગુ કરી શકાય છે. તેને સૂચના-સ્તરના સમાંતરણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સૂચના-સ્તર સમાંતરણની પ્રગતિએ 1980ના દાયકાથી 1990ના દાયકાના મધ્ય સુધી કમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ચર પર પોતાનો પ્રભુત્વ જમાવ્યું હતું.

આધુનિક પ્રોસેસર્સમાં બહુ-તબક્કાની સૂચના પાઇપલાઇન્સ હોય છે. પાઇપલાઇનમાં દરેક તબક્કો જે તે તબક્કાની સૂચના પર પ્રોસેસરની વિવિધ કામગીરી સાથે સંબંધિત હોય છે, એન (N) - તબક્કાની પાઇપલાઇન ધરાવતો પ્રોસેસર એન (N) વિવિધ સૂચનાઓ હોય છે જે પૂર્ણ થવાના વિવિધ તબક્કામાં હોય છે. પાઇપલાઇન પ્રોસેસરનો કેનોનિકલ ઉદાહરણ આરઆઇએસસી (RISC) પ્રોસેસર છે જેમાં પાંચ તબક્કા, સૂચના ફેચ, ડિકોડ, એક્ઝિક્યુટ, મેમરી એક્સેસ અને રાઇટ બેક હોય છે. પેન્ટિયમ 4 પ્રોસેસરમાં 35-તબક્કાની પાઇપલાઇન હતી.

પાઇપલાઇનિંગમાં સૂચના-સ્તરના સમાંતરણના ઉમેરા ઉપરાંત અમુક પ્રોસેસર્સ એક સમયે એકથી વધુ સૂચના આપી શકે છે. તેને સુપરસ્કેલર પ્રોસેસર્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સૂચનાઓ વચ્ચે ડેટા ડિપેન્ડન્સી ન હોય તો તેને એક જૂથમાં ગોઠવી શકાય છે. સ્કોરબોર્ડિંગ અને ટોમાસુલો એલ્ગોરિધમ (જે સ્કોરબોર્ડિંગ જેવું જ છે, પરંતુ રજિસ્ટર પુનઃનામકરણનો ઉપયોગ કરે છે) એ ક્રમ સિવાયના અમલીકરણ અને સૂચના સ્તરના સમાંતરણની બે સૌથી સામાન્ય તકનીક છે.

ગ્રીડ કમ્પ્યુટિંગ
સૂચના-સ્તર સમાંતરણ
એલ્ગોરિધમિક (ગણતરી) પદ્ધતિઓ
એમડલનો નિયમ અને ગુસ્ટેફ્સનનો નિયમ