Открытая архитектура первых ПК фирмы IBM позволила сотням и тысячам других фирм создавать и совершенствовать подобные машины. Для этого требовались все более и более мощные процессоры и во все больших количествах. И Intel дала достойный ответ потребностям нового зарождающегося рынка ПК — следом за процессором 8080 последовали разработки все более мощных и высокопроизводительных моделей микропроцессоров — 286, 386 (первый 32-разрядный процессор), 486, 586 (Pentium) и 686 (Pentium Pro). Объемы производства процессоров составляли миллионы экземпляров.
Для повышения производительности процессоров в них стали встраивать быструю кэш-память первого и даже второго уровня. Так называют память, хранящую часто используемые данные и программы. Благодаря возможности предсказания команд, появилась возможность параллельного выполнения двух или более команд в новых микропроцессорах.
Другим путем увеличения производительности процессора стала конвейерная архитектура. Дело в том, что процессор выполняет большинство команд за несколько этапов. Например, это этапы изъятия данных из регистров, выполнения отдельных операций, загрузки результатов операций в регистры, управления портами и т. д. Для ускорения работы процессора, пока идет выполнение завершающих операций некоторой команды, можно начинать выполнение начальных этапов для следующей команды. Это и лежит в основе конвейерной архитектуры, обеспечивающей существенное повышение скорости работы микропроцессоров в дополнение к росту их тактовой частоты. Название «конвейерная» присвоено этой архитектуре потому, что именно так идет сборка различных устройств (например, автомобилей) на конвейере.