Последовательные конвейеры

Конвейеризация (или конвейерная обработка) в общем случае основана на разделении подлежащей исполнению функции на более мелкие части, называемые ступенями, и выделении для каждой из них отдельного блока аппаратуры.

Устройство обработки команд простейшего процессора на четыре ступени:

1. выборка команд из памяти;

2. декодирование;

3. определение адреса и выборка операнда;

4. исполнение.

Конвейеризация увеличивает пропускную способность процессора (количество команд, завершающихся в единицу времени), но она не сокращает время выполнения отдельной команды. В действительности, она даже несколько увеличивает время выполнения каждой команды из-за накладных расходов, связанных с хранением промежуточных результатов. Однако увеличение пропускной способности означает, что программа будет выполняться быстрее по сравнению с простой неконвейерной схемой. Конфликты в конвейере приводят к необходимости приостановки выполнения команд.