En pipeline är ett segment i en processor som dramatiskt ökar dess prestanda, på samma sätt som ett löpande band gör i en fabrik. Medvetet utformat för att påskynda bearbetningshastigheterna är varje segment av pipelinen optimerat för att utföra en specifik uppgift, inklusive men inte begränsat till att avkoda instruktioner, hämta instruktioner eller argument, utföra aritmetiska operationer eller till och med lagra resultaten av en enkel beräkning eller bearbeta. Vart och ett av dessa segment är helt oberoende, vilket innebär att olika segment kan arbeta samtidigt, i vilken ordning eller kombination som är nödvändig för alla uppgifter.
Technipages förklarar Pipeline
Detta uppnår effektivt effekten av att processorn kan behandla flera instruktioner åt gången. Under lång tid var detta inte möjligt, så när de första pipelinesna införlivades i mikroprocessorer var ett stort steg i bearbetningshastighet möjligt. Nu är det till och med möjligt för en processor att ha mer än en pipeline åt gången – varje linje är kapabel till samma saker, med identiska uppsättningar av distinkta segment som kan bearbeta uppgifter.
Om en processor har mer än en pipeline samtidigt kallas detta för superskalär arkitektur. Hastighetsökningen genom varje tillagd pipeline är betydande – att kunna bearbeta flera instruktioner i små steg som exekveras samtidigt har en enorm inverkan. Att hämta, köra och skriva tillbaka data till minnet är den process som mikroprocessorer går igenom – dock, precis som en fabriksmonteringslinje, möjliggjorde rörledningar en betydande produktivitetsökning för modern datorer. Moderna pipelines har vanligtvis lite över ett dussin steg – det vill säga mer än ett dussin separata segment som kan arbeta samtidigt.
Vanliga användningar av pipeline
- Pipelines är ett betydande steg upp i hastighet från processorer som inte hade segmenterade bearbetningssektioner.
- Superskalär arkitektur i processorer – flera pipelines per processor – förstärker den enorma produktivitetsökningen som till och med bara en enda pipeline medförde för datorer.
- Användningen av pipelines i modern processorarkitektur bygger på att över ett dussin segment interagerar framgångsrikt varje gång något skickas genom pipelinen.
Vanliga missbruk av pipeline
- Rörledningar i processorer beskriver den process som instruktioner går igenom när de exekveras, en i taget.