Tietojenkäsittelyputket

Tietojenkäsittelyputket, tunnetaan myös nimellä laskentaputket tai prosessointiputket, ovat tietojenkäsittelyn periaatteita, joissa monimutkainen tehtävä jaetaan useisiin pienempiin, peräkkäisiin vaiheisiin. Jokainen vaihe suorittaa yhden tietyn operaation ja siirtää tuloksen seuraavalle vaiheelle, kunnes koko tehtävä on valmis. Tämä lähestymistapa on yleinen monilla tietojenkäsittelyn aloilla, kuten grafiikan renderöinnissä, data-analyysissä ja ohjelmistokehityksessä.

Putkien keskeinen etu on niiden kyky parantaa tehokkuutta ja suorituskykyä. Kun yksi vaihe on valmis tietyllä datalla, se voi aloittaa seuraavan vaiheen suorittamisen samalla datalla, samalla kun edellinen vaihe voi jo aloittaa seuraavan datayksikön käsittelyn. Tämä mahdollistaa rinnakkaisen käsittelyn ja vähentää kokonaisaikaa, joka tarvitaan tehtävän suorittamiseen. Putkitettu arkkitehtuuri voi myös helpottaa virheenkorjausta ja ylläpitoa, sillä jokainen vaihe on suhteellisen yksinkertainen ja itsenäinen.

Esimerkkejä tietojenkäsittelyputkista löytyvät grafiikkasuorittimien toiminnasta, jossa kuvan piirtäminen jaetaan sarjaan vaiheita, kuten geometrian muunnokset, varjostus ja pikselien väritys. Myös käyttöjärjestelmien komentoriviliittymissä käytetään usein putkia, joissa yhden komennon tuloste syötetään toisen komennon syötteeksi, esimerkiksi tiedostojen suodattamiseen ja muokkaamiseen. Tietoverkoissa paketit kulkevat myös eräänlaisessa putkessa reitittimien kautta.