Embora um único pipeline de CPU geralmente possa processar várias instruções simultaneamente dentro de um ciclo de clock, ele normalmente não pode executar com eficiência vários threads de hardware simultaneamente.

No entanto, um processador que suporta a tecnologia hyper-threading ou multithreading simultâneo (SMT) pode criar a ilusão de processamento paralelo, permitindo que vários threads compartilhem o pipeline, alternando rapidamente entre eles durante cada ciclo de clock. Essa técnica melhora a utilização de recursos e o desempenho geral, mas não executa vários threads de maneira verdadeiramente simultânea.

O número exato de threads suportados por pipeline de CPU pode variar e é determinado pelo design específico do processador. Por exemplo, uma CPU que suporte SMT bidirecional permitiria que dois threads de software fossem simultâneos no mesmo pipeline.