超标量（superscalar）试图在一个周期取出多条指令并行执行，是通过内置多条流水线来同时执行多个处理，其实质是以空间换取时间。但由于指令之间的相关性，即后一条指令需要前一条指令的结果，超标量CPU的性能是一个周期能执行1.2条指令，而为了取得这20%的性能改善，超标量CPU需要增加大量的硬件电路来调度这些同时取出的指令，比如寄存器重命名，预约站，重排序缓冲区等。

超标量CPU不可能再进一步调高性能了，这是由于指令的并行度ILP所决定的，即使编译器可以使用诸如循环展开优化技术，超标量CPU对性能的改善也很有限。