パイプライン処理では、命令実行を複数のステージに分割します。一般的なプロセッサのパイプラインには、以下のようなステージが含まれる場合があります(具体的なパイプラインステージはプロセッサのアーキテクチャや設計によって異なる場合があります)
- 命令フェッチ(Instruction Fetch): メモリから命令をフェッチして命令キャッシュに格納します。
- 命令デコード(Instruction Decode): フェッチされた命令を解読し、それに必要なオペランドや操作を特定します。
- オペランドフェッチ(Operand Fetch): 命令のオペランド(データ)をメモリから取得します。
- 実行(Execution): 命令の演算や処理を行います。算術演算や論理演算などが行われます。
- メモリアクセス(Memory Access): メモリからのデータの読み書きが行われます。
- 結果書き込み(Write Back): 実行結果や計算結果をレジスタやメモリに書き込みます。
これらのステージは、命令の流れに合わせて連続的に実行されます。パイプライン処理により、異なる命令が同時に異なるステージで実行され、プロセッサの処理効率が向上します。ただし、データの依存関係や制御フローに関連する問題が発生する可能性があるため、パイプラインハザードの管理や最適化が重要な役割を果たします。