Busca de instruções
A primeira etapa do pipeline da CPU, em que as instruções são buscadas na memória (o cache de instruções) para alimentar o resto da máquina. A rapidez e a precisão com que o front-end busca instruções definem o teto do trabalho que o núcleo consegue fazer.
Mecânica: um "contador de programa" aponta para a próxima instrução; a unidade de busca lê um bloco de instruções do cache de instruções L1 (I-cache) a cada ciclo. Como os núcleos modernos querem buscar muitas instruções por ciclo e não podem esperar pelos saltos, a busca é intimamente entrelaçada com a previsão de desvios (BTB/RSB), que direciona onde acontece a próxima busca — o front-end "corre na frente" e busca de forma especulativa pelo caminho previsto. Gargalos: um miss no I-cache paralisa o núcleo inteiro (não há instruções para executar), e uma previsão de desvio errada significa que se buscou o código errado (que precisa ser descartado). O cache de micro-ops pode contornar a busca e a decodificação para código quente. A largura do front-end (instruções buscadas por ciclo) é uma dimensão fundamental de uma microarquitetura. Relacionado ao estágio de decodificação e ao cache de micro-ops.