Для эффективной оптимизации программного кода для одновременного выполнения нескольких арифметических операций можно использовать следующие подходы:

• Векторизация циклов. 1 Это компиляторная оптимизация, которая заменяет скалярный код на векторный. 1 Она использует векторы данных и векторные операции, что позволяет выполнять несколько операций одновременно. 1
• Распараллеливание на уровне инструкций. 2 Современные процессоры обладают ёмкими конвейерами, которые позволяют одновременно выполнять несколько инструкций при условии, что они не конкурируют за одни и те же участки конвейера и между ними нет никаких зависимостей по данным. 2
• Суперскалярное выполнение. 2 Это механизм, когда на одном и том же процессоре одновременно используется несколько незанятых устройств для выполнения однотипных операций. 2
• Избавление от лишних обращений к памяти. 3 Для программ, которые часто обращаются к памяти для чтения или записи, желательно работать с регистрами процессора, а не с памятью. 3 Для таких программ нужно искать возможность ввести временную локальную переменную, в которую производить запись, и только через какое-то время произвести запись из этой переменной в память. 3
• Выбор формы записи арифметических выражений. 5 Следует выбирать такую форму их записи, чтобы количество «медленных» операций было сведено к минимуму. 5

Для более точной оптимизации кода рекомендуется обратиться к специалисту.