Розглянуто проблеми прискорення алгоритмів реального часу з дрібнозернистою структурою та забезпечення відмовостійкості обчислювальних систем, побудованих на базі надвеликих інтегральних схем. Обгрунтовано можливість прискорення виконання послідовності залежних за даними операцій у системах з безпосередніми зв'язками між обчислювальними модулями. Запропоновано виконувати операції в режимі суміщення за допомогою обчислювальних модулів, що здійснюють паралельну обробку розрядів операндів у надлишкових системах числення з великою основою. Розроблено новий метод обробки інформації в обчислювальних системах, керованих потоком даних, що дозволяє прискорювати обчислення за рахунок збільшення інтенсивності завантаження обчислювальних модулів шляхом динамічного формування паралельних потоків команд. Показано можливість прискорення відновлення працездатності таких систем у разі відмови обчислювальних модулів шляхом вдосконалення засобів контролю тривалості операцій та автоматичної реконфігурації.