Out-of-Order-Ausführung
Wenn eine CPU Instruktionen in einer anderen Reihenfolge ausführt, als sie im Programm stehen, um Wartezeit zu vermeiden. Während eine Instruktion auf Daten aus dem Speicher wartet, arbeitet die CPU an späteren, unabhängigen Instruktionen weiter — und präsentiert die Ergebnisse nach außen trotzdem in der richtigen Reihenfolge.
Problem: Eine In-Order-CPU blockiert komplett, sobald eine Instruktion wartet (z. B. bei einem Cache-Miss). Out-of-Order (OoO) blickt in ein Fenster kommender Instruktionen, findet solche, die nicht von der wartenden abhängen, und führt sie schon aus. Ein „Reorder Buffer" sorgt dafür, dass die Ergebnisse in Programmreihenfolge zurückgeschrieben (retired) werden, damit die Korrektheit erhalten bleibt. Klassische Technik: Tomasulo-Algorithmus, Register-Renaming, um falsche Abhängigkeiten aufzubrechen. Gewinn: hält die Ausführungseinheiten beschäftigt → deutlicher Performance-Vorteil. Kosten: komplexe, energiehungrige Logik (einfache, effiziente Kerne und manche Mikrocontroller bleiben deshalb In-Order). Verwandt mit spekulativer Ausführung und superskalarem Design.