Этот МП содержит организованные в конвейер операционный МПО и индексный МПИ блоки микропроцессора. Такая структура позволяет совместить операции, связанные с определением исполнительных адресов, данных и команд, организацией циклов (типичное индексирование), и прочие операции, выполняемые МПИ, с операциями содержательной обработки данных, выполняемыми МПО.
Наличие нескольких внутренних магистралей (данных МД, команд МК, адресов данных МАД, адресов команд МАК) дает возможность распараллелить передачу информации в МП. В такой системе одновременно выполняются операции:
приема команд;
обработки подготовленных операндов;
формирования адресов операндов и команд.
Физически блоки МПО и МПИ могут быть реализованы на одном или разных кристаллах.
В значительной степени параллелизм и распределение функций обработки присущи хорошо известным ныне 32-хразрядным МП. Серийный выпуск таких МП был освоен уже к середине 80-х годов. Среди наиболее распространенных - МП фирм Motorola (MC68020), National Semiconductor (NS32032), Intel (80386), Zilog (80000).
Эти МП имеют ряд преимуществ по сравнению со своими предшественниками:
- увеличение пропускной способности по данным благодаря наличию 32-хразрядной магистрали данных;
- расширение диапазона прямой адресации - при наличии 32-хразрядного адреса возможна адресация до 4Гбайт;
- повышение рабочих частот и скорости выполнения операций за счет совершенствования полупроводниковой технологии;
- -повышение скорости обработки вследствие того,что увеличение числа внутренних регистров МП позволяет уменьшить количество обращений к памяти, а пересылки регистр-регистр требуют примерно в пять раз меньше времени, чем пересылки между регистрами и памятью;
- повышение эффективности программных средств за счет увеличения набора команд и режимов адресации;
- увеличение числа регистров, предназначенных для реализации программ на языках высокого уровня;
- расшерение возможностей управления памятью и работы с сопроцессорами;
- использование кэш-памяти и командных конвейеров для повышения скорости обработки и снижения пиковых нагрузок магистралей.
В состав законченного универсального 32-хразрядного МП входят следующие основные функциональные блоки:
- арифметико-логическое устройство;
- блок управления памятью;
- контроллер прерываний;
- блок синхронизации;
- сопроцессор для обработки данных с плавающей точкой.
В некоторых случаях для каждого из этих блоков используются отдельные кристаллы, ряд изготовителей реализует блоки непосредственно в составе кристалла МП.
Ведущие мировые разработчики и производители продолжают активно формировать рынок все более совершенных МП: наращивают разрядность, снижают энергопотребление и габариты, повышают эффективность использования внутренних конвейеров и кэш-памяти и т.п