Die Pipeline Architektur (auch Pipelining genannt) beschreibt die Fähigkeit von Prozessoren, die Abarbeitungssequenz von Maschinenbefehlen zu parallelisieren, mit dem Ziel, dass alle Funktionselemente des Prozessors gut ausgelastet sind. Beim Pipelining  werden komplexe Befehle in Einzelsequenzen zerlegt. Diese können dann parallel ausgeführt werden. Diese Pipeline-Segmente werden taktsynchron von nacheinander geschalteten Verarbeitungseinheiten abgearbeitet.  Beim Hyper-Threading werden z. B. Threads in mehrere Teilaufgaben zerlegt und durch parallel arbeitende Pipeline-Stufen abgearbeitet.  Dazu sind mehrere Registersätze und ein angepasstes Steuerwerk vorhanden. Ein Thread besitzt dazu einen eigenen Registersatz mit Stackpointer und Programcounter.