Per potenziare un microprocessore per PC con lo scopo di renderlo più rapido, si è appena visto che la tecnica più semplice consiste nel fargli elaborare più velocemente le istruzioni, il che si ottiene aumentando la frequenza di clock.

 

Un altro metodo, denominato parallelismo, consiste invece nel fare in modo che il microprocessore sia in grado di elaborare più istruzioni contemporaneamente.

 

Il parallelismo ha fatto la sua comparsa con l'avvento dei primi Pentium della Intel.

 

Il parallelismo può essere implementato mediante 2 tecniche:

- la pipelining

- e l'architettura superscalare.

 

La pipelining permette di elaborare più istruzioni contemporaneamente perchè l'esame di una istruzione inizia prima che la precedente sia già stata completamente elaborata.

 

Nella tecnica con pipeline si può incominciare l'implementazione di un nuovo processo mentre l'azione in corso non è ancora terminata perchè con la suddetta tecnica si suddivide in più fasi, ovvero in più livelli, il trattamento delle istruzioni.

 

Nell'architettura superscalare viceversa il parallelismo è ottenuto aumentando effettivamente il numero di unità interne al microprocessore che effettuano il trattamento delle istruzioni.

 

Tutti i moderni microprocessori utilizzano entrambe le suddette tecniche, per cui i processori per PC di oggi sono caratterizzati da più pipeline ognuna composta da 5 a 12 livelli.

 

Si badi che il numero di pipeline non può aumentare più di tanto perchè l'esame di un'istruzione non è detto che possa essere sempre anticipata rispetto a quando dovrebbe per il semplice motivo che la suddetta istruzione potrebbe dipendere dai dati di una precedente istruzione.

 

Anche il numero dei livelli delle singole pipeline non può aumentare più di tanto.

 

I singoli livelli, infatti, di ognuna delle pipeline, vengono percorsi alla stessa identica velocità, con quest'ultima che viene calcolata sulla base dell'istruzione che richiede il tempo di implementazione più lungo.

 

Più cresce dunque il numero dei livelli delle singole pipeline, più si rischia di allungare il tempo di implementazione delle istruzioni, provocando un rallentamento generale.

 

D'altra parte, più è corta la pipeline, più è probabile che aumentano il numero di cicli di clock durante i quali il processore può restare senza far niente, perchè con un numero insufficiente di livelli all'interno della pipeline, il processore rischia di trovarsi con un flusso interrotto e quindi di perdere diversi cicli di clock, ovvero di girare a vuoto nell'attesa che la memoria fornisca il codice o i  dati da elaborare.