Cjevovod je segment u procesoru koji dramatično povećava njegove performanse, na isti način na koji to čini montažna linija u tvornici. Namjerno dizajniran kako bi se ubrzale brzine obrade, svaki segment cjevovoda optimiziran je za obavljanje jednog specifičnog zadatka, uključujući, ali ne ograničeno na dekodiranje instrukcija, dohvaćanje instrukcija ili argumenata, izvođenje aritmetičkih operacija ili čak pohranjivanje rezultata jednostavnog izračuna ili postupak. Svaki od ovih segmenata je potpuno neovisan, što znači da različiti segmenti mogu raditi u isto vrijeme, bilo kojim redoslijedom ili kombinacijom potrebnim za bilo koji skup zadataka.
Technipages objašnjava Pipeline
Time se učinkovito postiže učinak procesora koji može obraditi više instrukcija u isto vrijeme. Dugo vremena to nije bilo moguće, pa je, kada su prvi cjevovodi ugrađeni u mikroprocesore, bio moguć ogroman skok u brzini obrade. Sada je čak moguće da procesor ima više od jednog cjevovoda u isto vrijeme - svaka linija je sposobna za iste stvari, sadržavajući identične skupove različitih segmenata koji mogu obraditi zadatke.
Kada procesor ima više od jednog cjevovoda u isto vrijeme, to se naziva superskalarna arhitektura. Povećanje brzine kroz svaki dodani cjevovod je značajno - mogućnost obrade više instrukcija u malim koracima koje se izvršavaju u isto vrijeme ima ogroman utjecaj. Dohvaćanje, izvršavanje i zapisivanje podataka natrag u memoriju je proces kroz koji prolaze mikroprocesori – međutim, slično kao tvornička montažna linija, cjevovodi su omogućili značajno povećanje produktivnosti za moderne računala. Moderni cjevovodi obično imaju nešto više od desetak koraka – to jest, više od desetak zasebnih segmenata koji mogu raditi istovremeno.
Uobičajene upotrebe cjevovoda
- Cjevovodi su značajan korak u brzini u odnosu na procesore koji nisu sadržavali segmentirane dijelove obrade.
- Superskalarna arhitektura u procesorima – više cjevovoda po procesoru – povećava ogromno povećanje produktivnosti koje je čak i samo jedan cjevovod donio u računalstvo.
- Upotreba cjevovoda u modernoj arhitekturi procesora oslanja se na više od desetak segmenata koji uspješno komuniciraju svaki put kada se nešto pošalje kroz cjevovod.
Uobičajene zlouporabe cjevovoda
- Cjevovodi u procesorima opisuju proces kroz koji instrukcije putuju dok se izvršavaju, jedna po jedna.