对于CPU来说，它的工作可分为获取指令、解码、运算、结果几个步骤。其中前两步由指令控制器完成，后两步则由运算器完成。按照传统的方式，所有指令按顺序执行，先由指令控制器工作，完成一条指令的前两步，然后运算器工作，完成后两步，依此类推……很明显，当指令控制器工作时运算器基本上处于闲置状态，当运算器在工作时指令控制器又在休息，这样就造成了相当大的资源浪费。于是CPU借鉴了工业生产中被广泛应用的流水线设计，当指令控制器完成了第一条指令的前两步后...
跟工厂的流水线作业是一样的道理，流水线越长，每个工人完成任务的速度就越快，频率就越高。但万一到了中后段才发现产品出错，就要重新放到流水线的始端，那么又要经过一段很长的流水作业才能完成这个产品，效率就低下了。
流水线长，则频率容易提高，但是一旦出现分支预测错误，需要返工的也多，所以分支预测作的不好，效率就低下。典型的便是低频的Prescott
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