Pour améliorer les performances des machines, les voies les plus courantes sont l'accélération de fréquence des processeurs, ou l'augmentation de leur nombre en vue de paralléliser les traitements. Chaque approche a ses avantages et ses inconvénients ­ difficulté croissante de la gravure d'un côté, complexité des liens interprocesseurs de l'autre. Pourtant, dans les applications courantes, on constate que le processeur passe le plus clair de son temps à ne rien faire. D'où l'idée de mieux utiliser ses ressources en traitant plus d'une instruction par cycle d'horloge. Cette approche mise sur une grande modularité des programmes, obtenue en multipliant les sous-processus (ou « threads » ). Les premières recherches sur le multithreading simultané ont été menées par des chercheurs de l'université de Washington et reprises par Compaq, qui devait équiper son Alpha EV8 ­ jamais entré en production ­ de cette technologie. Mais c'est finalement Intel qui l'a mis en oeuvre dans ses processeurs Xeon, sous l'appellation d'hyperthreading, et qui l'a généralisé sur ses Pentium 4 avec l'architecture Netburst. Schématiquement, l'hyperthreading consiste à créer deux processeurs logiques sur une seule puce, chacun doté de ses propres registres de données et de contrôle, et d'un contrôleur d'interruptions particulier. Ces deux unités partagent les éléments du coeur de processeur, le cache et le bus système. Ainsi, deux sous-processus peuvent-ils être traités simultanément par le même processeur.