キャッシュは3レベルとなっていて、二次キャッシュまでを内蔵し、三次キャッシュをオプションで外付けできる。キャッシュと関連論理回路だけで720万個のトランジスタを使用している。一次キャッシュは命令とデータで分かれており、それぞれ8KB、ダイレクトマップ方式、ラインサイズは32バイトである。一次データキャッシュはデュアルポートで性能向上を図っており、二重化されて実装されている。ライトスルー方式でリード時に割り当てる方針を採用している。二次キャッシュの容量は96KBである。21164では外付け二次キャッシュの帯域幅では命令やデータの供給能力が不十分と判断され、容量が制限されても内蔵するという方針になった。二次キャッシュは大きいため、アクセスに2サイクルを必要とする。性能を向上させるためキャッシュがパイプライン化されている。二次キャッシュを内蔵するもう1つの利点は、マルチウェイの構成を容易に実現できる点であり、実際3ウェイ・セットアソシアティブで実装してヒット率を向上させている。三次キャッシュはSRAMを使って外付けで実装できる。オプションであるため、三次キャッシュを実装していないシステムもある。容量は1MBから64MBで、最小容量が1MBと大きいのは、二次キャッシュを内蔵しているため、小さい三次キャッシュは性能面で意味がないからである。ダイレクトマップでライトバック方式であり、ライト時に割り当てる方針を採用している。21064では外付けキャッシュの制御には外付けのキャッシュコントローラを必要としたが、21164では内蔵の外部インタフェース回路が外付けキャッシュを制御する。使用するSRAMは同期式でも非同期式でもよく、システムバス経由でアクセスする。
2つの浮動小数点パイプラインと浮動小数点レジスタファイルから構成されている。2つのパイプラインは同一ではなく、加算パイプラインは乗算以外のあらゆる浮動小数点命令を実行し、もう1つは乗算命令専用である。どちらのパイプラインも4段となっている。加算パイプラインにはパイプライン化されていない浮動小数点除算ユニットが接続されている。除算以外の浮動小数点命令は4サイクルのレイテンシである。除算のレイテンシは、単精度か倍精度かでも異なるし、除数や被除数の具体的な値によっても変化する。オーバーヘッドも含めると、単精度の除算は15サイクルから31サイクルのレイテンシ、倍精度の除算は22サイクルから60サイクルのレイテンシである。
2つの整数パイプラインと整数レジスタファイルで構成されている。2つのパイプラインは同一ではなく、加算パイプラインと乗算パイプラインに分かれており、実行できる命令も異なる。しかし、一般的な加算、論理演算、ロード、比較、条件付き転送命令などはどちらのパイプラインでも実行できる。乗算パイプラインだけが実行できる命令としては、シフト、ストア、乗算命令がある（乗算器そのものはパイプライン化されていない）。加算パイプラインだけが実効できる命令は、分岐命令である。分岐、条件付き転送、乗算命令を除いた全命令は第5ステージで実行され、1サイクルのレイテンシで実行完了する。分岐と条件付き転送の実行は第6ステージになっており、比較命令を並行して実行し、その結果を使って動作可能になっている。整数レジスタファイルは40本の64ビットレジスタを持ち、そのうち32本がAlphaアーキテクチャの規定するレジスタであり、残る8本はPALcodeがスクラッチパッド・メモリとして利用する。レジスタファイルには4つのリードポートと2つのライトポートがあり、2本のパイプラインに同数のポートが割り当てられている。
Alpha 21164 はクロックサイクル毎に最大4個の命令を同時発行できるスーパースケーラ型マイクロプロセッサである。整数演算ユニットを2つ、浮動小数点演算ユニットを2つ備えている。整数パイプラインは7段、浮動小数点パイプラインは10段である。仮想アドレスは43ビット、物理アドレスは40ビットを実装している。したがって、仮想アドレス空間は8TB、物理メモリ空間は1TBまでアドレッシング可能である。
宗教学者の大田俊寛は、ポアという言葉をオウム真理教に教えたのは、中沢新一の著作『虹の階梯―チベット密教の瞑想修行』（1981年、平河出版社）であると述べている。オウム裁判における東京地方裁判所の認定事実によれば、まだ「オウム神仙の会」の時代だった1987年1月の時点で、教祖の麻原彰晃はすでに殺人を肯定する意味で「ポア」の用語を使った説法をしていたという。例えば、Aさんという人がいて、Aさんは生まれて功徳を積んでいたが慢が生じてきて、この後悪業を積み、寿命尽きるころには地獄に堕ちるほどの悪業を積んで死んでしまうだろうという条件があったとしましょう。このAさんを、成就者が殺したら、Aさんは天界へ生まれ変わる。（略）すべてを知っていて、生かしておくと悪業を積み、地獄へ堕ちてしまう。ここで、例えば生命を絶たせた方がいいんだと考え、ポアさせた。この人はいったい何のカルマを積んだことになりますか、殺生ですか、それとも高い世界へ生まれ変わらせるための善行を積んだことになりますか。人間的な客観的な見方をするならば、これは殺生です。しかし、ヴァジラヤーナの考え方が背景にあるならば、これは立派なポアです。そして、智慧ある人─ここで大切なのは智慧なんだよ。─智慧ある人がこの現象を見るならば、この殺された人、殺した人、共に利益を得たと見ます。ところが、智慧のない人、凡夫の状態でこれを見たならば『あの人は殺人者』と見ます。 — 麻原彰晃（1989年9月24日・世田谷道場）オウム最初の殺人事件である男性信者殺害事件は約2年後の1989年2月10日に起きた。（オウムから見て）「悪業を積む者」は、そのまま生かしておいてはさらに「悪業」を積み、来世の転生先でその分苦しまなければならない。それを避けるためには一刻も早くその生命を絶たなければ（殺害しなければ）ならない。そうすることで、これ以上「悪業」を積むことがなくなり、また「グルとの逆縁」ができるので本人のためにも良い。また殺人を実行した弟子は、「被害者の魂を救済した」ことになるので、「功徳」を積むことになる、という理論であった。