FPX86-9329--C 然而，流水线操作确实引入了这样的可能性，即需要前一个操作的结果来完成下一个操作；这种情况通常被称为数据相关性冲突。因此，流水线处理器必须检查这些类型的条件，并在必要时延迟一部分流水线。流水线处理器可以变得非常接近标量，仅受到流水线停顿(一条指令在一个阶段中花费超过一个时钟周期)的抑制。

FPX86-9329--C 一个简单的超标量流水线。通过一次获取和分派两条指令，每个时钟周期最多可以完成两条指令。指令流水线的改进进一步减少了CPU部件的空闲时间。被称为超标量的设计包括一个长指令流水线和多个相同的执行单位，比如装载-存储单元,算术逻辑单元,浮点单元和地址生成单元。[70]在超标量流水线中，指令被读取并传递给调度程序，调度程序决定指令是否可以并行(同时)执行。

如果是，它们被分派到执行单元，导致它们同时执行。一般来说，超标量CPU在一个周期内完成的指令数取决于它能够同时分派给执行单元的指令数。超标量CPU体系结构设计的最大困难在于创建一个有效的调度程序。调度程序需要能够快速确定指令是否可以并行执行，并以尽可能多的执行单元保持忙碌的方式来调度它们。这要求尽可能频繁地填充指令流水线，并且需要大量的CPU缓存。13365909307雄霸张少民

这也使得危险-避免以下技术分支预测,投机执行,寄存器重命名,无序执行和事务内存对于保持高水平的性能至关重要。通过尝试预测条件指令将采FPX86-9329--C 用哪个分支(或路径)，CPU可以最小化整个流水线必须等待直到条件指令完成的次数。推测性执行通常通过执行条件操作完成后可能不需要的代码部分来提供适度的性能提升。

无序执行在某种程度上重新安排了指令执行的顺序，以减少由于数据相关性而导致的延迟。也是在单指令流，多数据流—当必须处理大量相同类型的数据时，现代处理器可以禁用部分流水线，以便当一条指令执行多次时，CPU可以跳过提取和解码阶段，从而在某些情况下大幅提高性能，特别是在视频创建软件和照片处理等高度单调的程序引擎中。