Die Idee der Out-of-Order-Execution ist simpel, die Umsetzung in Hardware jedoch kompliziert. Bei Out-of-Order (OoO) wird eine Abfolge von Instruktionen nicht wie bei In-Order stur hintereinander ausgeführt, sondern es wird durch komplizierte Hardware-Algorithmen versucht, voneinander weitgehend unabhängige Instruktionen auf die verschiedenen Verarbeitungseinheiten des Prozessors zu verteilen und so parallel unabhängig von der eigenen Instruktionsreihenfolge zu verarbeiten. Nach der Verarbeitung werden sie am Ende der Pipeline wieder in die richtige Reihenfolge gebracht. Dies trägt zur effektiven Ausnutzung der Hardware-Ressourcen bei und beschleunigt Programmcode, der nicht speziell für den Einsatz auf mehreren Prozessorkernen geschrieben wurde.
Dank dieser Architektur kann der Cell Berechnungen mit einfacher Genauigkeit, welche vor allem bei Spielen relevant sind, deutlich schneller verarbeiten als aktuelle Dual-Core-Prozessoren. So soll es der Cell bei 4 GHz und einfacher Genauigkeit auf über 256 Milliarden Gleitkommaoperationen pro Sekunde bringen. Wird mit doppelter Genauigkeit gerechnet, sollen hiervon noch 25 GFlop/s erreicht werden.
