NetBurstマイクロアーキテクチャ
しかし、命令実行時にトレース・キャッシュに目的の命令が格納されていれば命令実行時間のおよそ1/3を占めるデコードを省くことが可能となる。
Pentium 4は命令実行を行うパイプライン段数が同社のPentium IIIやAMD社のAthlonに比べて大きく増加している。Pentium III が 10段であったのに対し、Pentium 4 では 20段(Prescottでは 31段)にも達し、Pentium 4 において命令実行パイプラインより分離された命令解釈(デコード)ステージを含めると更に段数は増える。パイプライン段数の増加は動作クロック周波数を向上させやすいというメリットがあるが、条件分岐命令の予測ミスによりパイプラインがストールしてしまいCPUの動作密度が低下するというデメリットも伴う。そのため、NetBurstマイクロアーキテクチャはクロックあたりの処理性能が従来のアーキテクチャ(P6やAMD-K7など)と比較して劣る。
しかし、従来の条件分岐を多用するプログラムは現状より大幅な向上は求められておらず、それに代わって「ストリーミングSIMD拡張命令2 (SSE2) 」など新たに実装した命令を用いることで動作クロックに比例して処理能力が向上するアプリケーションが主流になるとの予想に基づいてNetBurstマイクロアーキテクチャは開発されている。比較的苦手な条件分岐処理においても動作クロックの向上によって性能の向上が期待できる。また、ALUのうち2個はクロック周波数の2倍で動作する等、演算能力の強化が図られている。