Piping parancsok
Mint említettük, egy parancs vagy egy processzorciklus feldolgozása több alapvető szakaszra (mikroprogramok) osztható, amelyek legalább öt (mintavétel, dekódolás, az eredeti adatok olvasása, végrehajtása, az eredmény rögzítése).
Minden művelet végrehajtásához szükséges idő a processzor órájával megegyezik (a belső óra kullanója). Ne feledje, hogy a hosszú műveletekhez (lebegőpont) ez semmi köze. A csapat minden szakaszában csak egyszer és mindig ugyanabban a sorrendben kerül sor - egymás után. Ez különösen azt jelenti, hogy ha az első mikro-parancs logikai terve elvégezte a munkáját és továbbította a második eredményét, akkor az már nem lesz szükség az aktuális parancs végrehajtására, és így továbbléphet a következő parancsra.
Ezt a technológiát a parancsok feldolgozására csővezetéknek, feldolgozásnak nevezik. A készülék mindegyik részét a szállítószalag színpadának (stage) nevezik, és a lépések száma a szállítószalag hossza.
A pipelining a parancsok többszálas párhuzamos feldolgozását biztosítja. hogy bármikor leolvashasson az egyik parancs, a másik dekódoljon, és így legyen öt parancs is egyszerre. Így a csővezeték kimenete a processzor mindegyik óraciklusában egy parancs (egy parancs óraciklus) feldolgozásának eredménye.
A processzor eredményes példája (5 mikrooperáció) hipotetikus - a valós CPU-knál a parancsfeldolgozás folyamata nehezebb, és nagyobb lépéseket tartalmaz. A csővezeték hosszúságának növelése oka, hogy sok parancs meglehetősen bonyolult, és nem hajtható végre egyetlen órai ciklusban, különösen nagy órajelsebesség esetén. Ezért a feldolgozási parancsok fenti öt szakasza mindegyike a csővezeték több szakaszából állhat.
A szállítószalagok számának növekedésével és a sorban lévő lépések számának növekedésével a processzor sávszélessége az óránkénti sebességgel változatlan. Ezzel szemben, minél több szakasz van a csővezetékben, annál kevesebb munkát végeznek óránként, és a magasabb érték növelheti a processzor frekvenciáját.
Superskalyarizatsiya. A több csővezetékkel rendelkező processzorokat szuperszaláris processzoroknak nevezik. A Pentium az Intel első szuperszaláris processzora. Itt van két vonal, amely lehetővé teszi, hogy kétszer olyan hatékony, mint az i80486 ugyanazon a frekvencián, két utasításonként egyszerre.
Számos számítógépes rendszerben, a parancssori csővezetékkel együtt adatvezetékeket használnak. E két csővezeték kombinációja lehetővé teszi a nagyon magas teljesítmény elérését egyes feladatok csoportjaiban, különösen akkor, ha több különböző csővezeték-feldolgozót használnak, amelyek egymással párhuzamosan és függetlenül működhetnek.