Altera (Cyclone3?) или Xilinx (Virtex5?)

[deathsoft]

В водопроводе может случиться так, что пришедшая позже сделает свои дела раньше

У интела это реализовано начиная с Pentium Pro, называется out of order execution. Используется обычный конвейер, плюс переименование регистров (несколько скрытых регистровых файлов) и несколько модулей с АЛУ и блоков предсказания ветвлений.

Гранулярность защиты в 4байта приведет к тому, что половину памяти будет занимать таблица атрибутов блоков (RWX или чтото подобное). Не даром на новых процессорах (начиная с Pentium) сделали поддержку страниц 2Мб и 4Мб (для того чтобы таблица страниц занимала как можно меньше памяти).