1. 厨房做菜的例子
采用流水线做菜方式，单独一道菜需要4+分钟，因为每个流程之间交接需要一些时间，对应处理器的流水线寄存器带来的延迟。
做4道菜用流水线的方式一共需要7+分钟，而非流水线方式需要16分钟，连续工作时，流水线每1+分钟可以上一道菜，而非流水线需要4分钟上一道菜。性能提升了大约4倍，这是理想情况。
我们说上面这个流水线理想化，是因为每个阶段所花费时间不一定完全相等，假设切菜需要2分钟，如下图所示，
上图中，切菜需要2分钟，那么司号员只好2分钟吹一次号，只有切菜是饱满工作，其他三个环节都是工作1分钟休息1分钟，单独一道菜需要8+分钟才可以完成，连续工作情况下，流水线的性能就不如之前那么好了，这就是不平衡的流水线。
优化不平衡流水线的方式是，把耗时多的流程切分，如下图所示，这样这个流水线的周期又可以是1分钟了。
2. 流水线级数的选择
从上面做菜的例子我们发现，如果是四级流水，性能提升约4倍，五级流水性能提升约5倍，那么是不是流水线越深越好？
超级流水线技术，Super Pipelining，将五级流水线细分成更多的阶段，增加流水线的深度，这样就可以提升时钟频率，从而提高指令吞吐率。
五级流水和十级流水的时钟周期的简单计算如下图所示，
通过上图的计算发现，十级流水确实可以做到比五级流水更高的时钟频率。
那么还是那个问题，流水线是不是越深越好？
我们用下面这幅图进行分析，
随着流水线深度增加，流水线寄存器带来的延迟占单条指令的执行时间的比重越大，也就是说，流水线越深，指令执行时间中，越多的时间被花费在了流水线寄存器上。
而且随着流水线深度增加，需要更多的指令去填满流水线，那么指令之间的依赖关系会更加复杂。
因此，结论是，流水线并不是越深越好。
3. 历史上处理器流水线深度的变化
如下图所示，频率大战在2004年达到顶峰，Pentium 4处理器采用了31级流水线。流水线深度的加深带来的最大好处是处理器频率的提高，这就是频率大战。
我们现在知道，处理器深度并不是越深越好，最近几年，流水线深度逐渐稳定在了15级。
