Während eine einzelne CPU-Pipeline im Allgemeinen mehrere Anweisungen gleichzeitig innerhalb eines Taktzyklus verarbeiten kann, ist sie in der Regel nicht in der Lage, mehrere Hardware-Threads gleichzeitig effizient auszuführen.
Allerdings kann ein Prozessor, der Hyper-Threading oder Simultaneous Multithreading (SMT)-Technologie unterstützt, die Illusion einer parallelen Verarbeitung erzeugen, indem er es mehreren Threads ermöglicht, sich die Pipeline zu teilen, indem er während jedes Taktzyklus schnell zwischen ihnen wechselt. Diese Technik verbessert die Ressourcennutzung und die Gesamtleistung, führt jedoch nicht mehrere Threads wirklich gleichzeitig aus.
Die genaue Anzahl der pro CPU-Pipeline unterstützten Threads kann variieren und hängt vom Design des jeweiligen Prozessors ab. Beispielsweise würde eine CPU, die bidirektionales SMT unterstützt, die gleichzeitige Ausführung zweier Software-Threads innerhalb derselben Pipeline ermöglichen.