Конвейерът е сегмент в процесора, който драстично повишава неговата производителност, по същия начин, по който монтажната линия прави във фабрика. Умишлено проектиран с цел ускоряване на скоростите на обработка, всеки сегмент от тръбопровода е оптимизиран за изпълнение на една конкретна задача, включително, но не ограничени до декодиране на инструкции, извличане на инструкции или аргументи, извършване на аритметични операции или дори съхраняване на резултатите от просто изчисление или процес. Всеки от тези сегменти е напълно независим, което означава, че различни сегменти могат да работят едновременно, в какъвто ред или комбинация са необходими за всеки набор от задачи.
Technipages обяснява Pipeline
Това ефективно постига ефекта, че процесорът може да обработва множество инструкции наведнъж. Дълго време това не беше възможно, така че когато първите тръбопроводи бяха включени в микропроцесори, беше възможен огромен скок в скоростта на обработка. Сега дори е възможно процесорът да има повече от един тръбопровод наведнъж – всеки ред е способен на едни и същи неща, включвайки идентични набори от различни сегменти, които могат да обработват задачи.
Когато процесорът разполага с повече от един конвейер едновременно, това се нарича суперскаларна архитектура. Увеличаването на скоростта чрез всеки добавен конвейер е значително – възможността да обработвате множество инструкции на малки стъпки, изпълнявани едновременно, има огромно влияние. Извличането, изпълнението и записването на данни обратно в паметта е процесът, през който преминават микропроцесорите – обаче, подобно на заводската поточна линия, тръбопроводите позволяват значително увеличаване на производителността на съвременните компютри. Съвременните тръбопроводи обикновено включват малко над дузина стъпки - тоест повече от дузина отделни сегмента, способни да работят едновременно.
Често срещани употреби на тръбопровод
- Тръбопроводите са значителна стъпка нагоре в скоростта от процесорите, които не са включвали сегментирани секции за обработка.
- Суперскаларната архитектура в процесорите – множество тръбопроводи на процесор – увеличава огромното увеличение на производителността, което дори само един тръбопровод доведе до изчисленията.
- Използването на тръбопроводи в съвременната процесорна архитектура разчита на над дузина сегменти, които взаимодействат успешно всеки път, когато нещо се изпраща през конвейера.
Често срещани злоупотреби с тръбопроводи
- Тръбопроводите в процесорите описват процеса, през който преминават инструкциите, докато се изпълняват, една по една.