[第2世代（1982年〜）＝ハードウェア・アシスト機構によるVM高速化]
この世代では、ハードウェアにより、各種アシスト機構をサポートし、VMの高速化を図っている。
（1）命令シミュレーション ＜VMA（VM Assist）＞
この時期には、ハードウェアによるアシスト機構（VMA）がサポートされるようになった。このVMAは、マイクロプログラムと呼ばれるハードウェア制御コードにより、VMCPに制御を渡すことなく、ハードウェアがシミュレーション動作を行う機構である。
入出力命令以外の特権命令や、シャドーテーブルの更新などがアシストの対象となり、これにより、シミュレーションによるオーバーヘッドを約40％程度に短縮している。
（2）アドレス管理 ＜PMA（Preferred Machine Assist）＞
VM実アドレスと実計算機の実アドレスが一致するように、実計算機の実アドレス0番地から連続したアドレスを割り当てている（図3）。このPreferred仮想計算機は、1つのVMだけにしか適応できないが、アドレス管理の処理が大幅に簡素化でき、VMAと合わせて使用すると約10％程度までオーバーヘッドが短縮され、実用にも耐えうる仮想計算機となっている。
[第3世代（1985年〜）＝仮想計算機アーキテクチャによるVM高速化]
この世代では、仮想計算機を実現するため、ハードウェアによる高速化機構を前提とした基本アーキテクチャを定義している。第2世代に比べ、さらに多くの部分がハードウェアで実行され、高速化している。
（1）命令シミュレーション
入出力命令、一部のタイマ制御命令、マルチプロセッシング用命令、診断などRAS機能用命令を除いた、ほぼすべての命令がVMCPに制御が渡ることなく直接実行できるようになっている。
（2）アドレス管理
・2段階アドレス変換
V=V仮想計算機用に、ハードウェアによる2段階のアドレス変換がサポートされ、シャドーテーブルの作成・メンテナンスが不要となった。
・常駐仮想計算機高速化機構 ＜V=Resi（Residence）仮想計算機＞
Preferred仮想計算機が1つのVMしか定義できないのに対し、V=Resi仮想計算機は複数のVMを定義できる。
具体的には、VM実アドレス＋α番地＝実計算機上の実アドレスとし、“＋α番地”（通称「下駄をはかせる」と言う）をハードウェアによって、各々の命令処理の中で自動的に行う（図4）。
オーバーヘッドはPreferred仮想計算機と同様に約10％程度だが、複数のVMがこの性能を享受できるようになっている。
[第4世代（1988年〜）＝入出力命令処理の高速化]
第4世代では、第3世代の仮想計算機アーキテクチャに、入出力命令がVMCPのシミュレーションなしでも直接実行できる機能を追加している。これにより、オーバーヘッドは数％程度となり、性能面でもほぼ実計算機を使用している感覚でVMを使用できる。メインフレームやUNIXサーバで広く知られているLPAR（Logical PARtition）は、この世代の技術が基本となっている。
