パイプライン方式と非パイプライン方式

質問

パイプライン方式はどうして非パイプライン方式に比べて高速化できるんですか？

回答No.2

parts

分かり易く説明しましょう。（たぶん分かり易い？とおもいます）

パイプラインですか、ただ複数の命令が処理できるからではないのですよ。
たとえば、Ｐｅｎ４ですけど２０段階に及ぶ深いパイプラインを持ちます。これまでのＰ６コアでは１０段前後しかありませんでしたから、２倍の深さがあるわけです。
でも、速度はＰｅｎ３より必ずしも速くはなっていないでしょう。パイプラインはもっと重要な別の意味も持つのです。
パイプラインが深いほどクロック周波数を上げることができる、簡単に高速化が可能ということがあります。
Ｐｅｎ４のＮＥＴＢｕｒｓｔテクノロジは、周波数向上のために開発されてたもので、このディープパイプラインは先を見越し最高１０ＧＨｚでも動作可能とも言われます。

理由はこんな所ですね。
あなたがミカン業者です。
ベルトコンベアでミカンの仕分け作業をしています。
コンベアがゆっくりの速度ならミカンの大きさや色、痛んでいるかは人の人数が少なくてもだいたい判別がつきますよね。
じゃあ速度が上がるとどうなるか、速度を２～３倍にしてみましょう。
すると、見逃しが発生しやすくなります。痛んだミカンをそのまま箱詰めしてお店に並べるわけには行きませんよね、普通は。
速度を落とせば良いのですが、都合で落とせない。
そうするとあなたならどうします？

たぶん、仕分けする人の人数を単純に増やすでしょう。
そうすれば、見逃しは減って少々速度を上げても対応できます。
これと同じ事です。パイプライン数は仕分けする人の数、データはミカン、周波数はベルトコンベアの速さと重ねて下さい。実際はそんな単純ではありませんけど、単純にパイプランを増やすことで、処理速度を上げるのが容易になります。結果、単純な周波数の向上による高速化に寄与するわけです。
ちなみに、これは裏を返せば、同時処理も行っていることになります。

どうでしょうか？とりあえず分かり易い説明のつもりですが、ここは改善を（分かりにくい）という意見があれば、補足をお願いします。