Цомпутер Пипелининг
Рачунарски цевовод је први увео Интел у 486 чипу. Начин на који цевовод функционише је аналоган индустријској монтажној линији. Унутар ЦПУ-а, низ јединица кола са различитим функцијама формира цевовод за обраду инструкција; к86 инструкција се дели на пет или шест корака, који се затим извршавају узастопно од стране ових јединица. Ово омогућава завршетак инструкције унутар једног циклуса процесорског такта, чиме се повећава брзина процесора. У класичном Пентиум процесору, сваки целобројни цевовод се састоји од четири фазе-преузимања инструкција, декодирања, извршавања и писања-назад-док се цевовод са плутајућим-зарезом састоји од осам фаза.
Пипелининг је кључна технологија која се широко користи у микропроцесорима (ЦПУ). Описује метод којим се инструкције извршавају унутар ЦПУ-а; да би се разумео цевовод, прво мора да се разуме упутства и процес њиховог извршавања.
Рачунарска упутства
Рачунарска инструкција је специфичан скуп бинарних података који говори ЦПУ-у шта да ради. Ако се ЦПУ упореди са производним погоном, инструкција је слична наруџбини корисника; покреће серију радњи унутар „фабрике“ ЦПУ-а, дајући на крају рачунски резултат-готов производ. Како ово заправо функционише? Прво, мора постојати одељење које прима наредбе-јединица за преузимање инструкција ЦПУ-а; друго, мора постојати радионица за испуњавање налога-јединице за извршавање инструкција ЦПУ-а. У фабрици, производња предмета је подељена на више корака производње; слично томе, инструкција се конвертује у низ одговарајућих микро-операција унутар ЦПУ-а. Довршавање ових микро-операција у низу представља извршење целе инструкције.
Извршење инструкција
У нижим{0}} процесорима, извршавање инструкција је серијско; једноставно речено, једна инструкција је завршена пре него што почне следећа. Ово је као поменута фабрика у својим раним данима, која се састојала само од мале радионице и самосталног предузетника који ради сам: по пријему поруџбине био би потпуно заокупљен испуњавањем прве поруџбине и не би могао да прихвати другу. Циклус пријема и довршавања налога-или преузимања и извршавања инструкција- је стога серијски процес. Касније је шеф открио да за примање наређења није потребно много времена. Уз помоћ помоћника, њих двоје су могли да раде самостално; ово је омогућило шефу да прихвати нову наруџбу док истовремено завршава производе за претходну. Што се тиче архитектуре процесора, ово одговара раздвајању јединице за{8}}дохваћање инструкција од јединице за{9}}извршавање инструкција. Сходно томе, ЦПУ може паралелно да преузме следећу инструкцију док извршава тренутну. Ово је представљало квалитативни скок у ЦПУ технологији, померајући операције са серијске на паралелну обраду и успостављајући прототип цевовода инструкција.
Када ЦПУ заврши горе поменути корак, преостали изазов лежи у побољшању могућности паралелне обраде. Црпећи инспирацију из фабричких монтажних линија, дизајнери ЦПУ-а су разбили извршавање једне инструкције на више различитих фаза-или „микро-инструкција“-чиме су значајно смањили сложеност инструкција, поједноставили дизајн логике и повећали брзину. У ЦПУ-има који користе технологију цевовода, чим једна инструкција заврши своју прву „фазу“, следећа инструкција одмах улази у цевовод да би започела извршење. Јасно је да овај приступ цевовода захтева више извршних јединица-што је карактеристика имплементирана у к86 чиповима.
