La puissance de calcul peut être assimilée au produit de la fréquence et du nombre d'instructions traitées par cycle. Pour rendre un processeur plus performant, il existe donc deux options : augmenter la fréquence ou traiter plus de données par cycle. Le pipeline du processeur est comparable à une chaîne de montage dans une usine. Pour que la chaîne puisse fonctionner rapidement, chacune des opérations doit être simple quitte à mettre plus de ''postes''. Dans l'assemblage d'une voiture, imaginons qu'il faut fixer les quatre roues.

Une approche consiste à placer quatre robots simples l'un derrière l'autre qui fixent chacun une roue. Chaque robot réalisant une tâche plus simple, il peut aller vite. Chaque opération est rapide et élémentaire.

Une autre vision des choses est l'emploi d'un robot plus complexe capable de fixer tour à tour les quatre roues. L'opération est plus longue et plus complexe.

Dans un processeur, la démarche est identique. En simplifiant les étapes, il est possible de monter en fréquence. Intel a choisi un pipeline long de 31 étages pour son Pentum 4 alors qu'AMD en utilise 12 pour les Athlon 64.