強化並行處理能力

Intel Core 微架構在單元上，採用了 Unified Reservation Station 架構，負責把指令填充給運算單元，並擁有 Memory 處理單元 (Load 、 Store Addess 及 Store Data 及 3 個運算單元，每週期共計可處理 6 個指令。

新一代 Nehalem 微架構沿用此設計，另外增加 Out-of-Order 執行的指令數，以提升軟體代碼並行能力， Out-of-Order Windows 的大小提升達 33% ，為了因應架構上的改動， Nehalem 微架構把 Reservation Station 數目由 32 個提升至 36 個， Load Buffers 數目由 32 個提升至 48 個， Store Buffers 數目由 20 個提升至 32 個，以便程式查找這些操作，令處理器的並行處理效率大幅提升。

Source : Intel Corp , Complied by HKEPC Hardware , Nov 2008

提升分支預測準確度

除了運算單元的數目及時脈外，最有效提升處理器效能的方法便是改善處理器的分支預測準確度，該項功能可預測某一條件分支是否會被執行， Branch Predictor 對當今處理器能否實現高性能起著至關重要的作用，因為它允許處理器跳過分支處理操作，直接預取和執行各種指令。

此外，現今的處理器還可通過對指令本身進行解析，在分支目標或無條件跳轉被計算，之前通過分支目標預測能力來嘗試對其進行預測。除了性能上的增強，分支預測精確度的提高還可以有效減少處理器執行誤預測分支路徑的時間，從而達到降低能耗的目的。

新一代 Nehalem 微架構採用經改良的 L2 Branch Preductor ，為了提高對大型應用軟件 ( 例如資料庫應用 ) 的分支預測能力，特別加入了一個 2nd Level Branch Target Buffer ，可通過事先預測分支路徑並緩存分支所需資訊，有效降低流水線處理器中因分支預測造成的性能損失。

此外， Nehalem 微架構加入了 Advanced Renamed Return Stack Buffer ，可用於存儲與調用和返回指令相關的前進及後退指標，幫助消除許多常見的返回指令錯誤預測，例如 x86 RET 指令。