傳統上的DSP處理器使用復雜的混合指令，并在一條指令循環中只流出和執行一條指令。然而，最近有些DSP采用一種更RISC化的指令集，并且在一條指令周期執行多條指令，使用大的統一的寄存器堆。例如，Siemems的Carmel、Philips的TriMedia和TI的TMS320C62XX處理器族都使用了超長指令字（VLIW）結構。C62xx處理器每次取一個256位的指令包，把包解析為8個32位的指令，然后把它們引到其8個獨立的執行單元。在最好的情況下，C62xx同時執行8個指令棗這種情況下達到了極高的MIPS率（如1600MIPS）。VLIW結構的優點是高性能、結構規整（潛在的易編程和好的目標編譯系統）。缺點是高功耗、代碼膨脹－需要寬的程序存儲器、新的編程/編譯困難（需跟蹤指令安排，易破壞流水線使性能下降）。