3BSE013230R1同一时间点执行一个指令

指令流水线产生了下一作业需要前一作业才可完成的可能性。此类状况又常称为相依冲突。解决的方法是，对此类的情况增加额外的注意，及在相依冲突发生时延迟一部分的指令。自然地，此种解决方法需要额外的循环，是故指令流水线的处理器比低标量处理器还要复杂。（虽然不是很显著）一个指令流水线的处理器的性能可能十分接近标量，只需禁止流水线推迟即可。（在一个阶段需要超过一个以上的循环的指令）

简单的上标量流水线。借由同时提取和分派两个指令，能够在一个时脉循环中完成最多两个指令。

此外，对于指令流水线的改进启发了减少CPU器件闲置时间的技术。称为超标量的设计包括了一条长指令流水线及多个相同的执行单元。上标量流水线的分派器同时读取及通过数个指令；分派器决定指令是否能够平行执行（同时执行）并分配到可执行的执行单元。大致上来说，一个上标量的CPU能够同时分派越多的指令给闲置的执行单元，就能够完成越多的指令。

上标量CPU结构的设计中，最困难的部分便是创造一个有效率的分派器。分派器必须能够快速且正确的决定指令是否能够平行执行，并且让闲置的执行单元最小化。其需要指令流水线常时的充满指令流，且提升了在上标量结构中一定数量的CPU缓存。其亦催生了危害回避的技术，如分支预测、投机执行与跨序执行以维持高层次的性能。借由尝试预测特定的指令选择何分支（路径），CPU能够最小化整个指令流水线等待特定的指令完成的次数。投机执行则是借着执行部分的指令以得知其是否在整个作业完成后仍被需要而提供适度的性能提升。跨序执行则是刷新指令执行的命令以降低资料相依。

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