Стадия декодирования
Этап, на котором выбранные инструкции интерпретируются и превращаются во внутренние микрооперации (µop), понятные исполнительным устройствам; для x86 он необычайно сложен, потому что инструкции имеют переменную длину и разную сложность.
Декодер берёт сырые байты инструкции, выясняет, что они означают (какая операция, какие операнды), и разбивает на одну или несколько простых микроопераций фиксированного вида. Проблема x86: инструкции занимают от 1 до 15 байт (где начинается следующая, неизвестно, пока не декодирована текущая), а одна сложная инструкция может превратиться во множество µop, поэтому декодирование дорого и плохо распараллеливается. У RISC-архитектур (ARM, RISC-V) инструкции простые и фиксированной длины, так что декодировать сразу много штук гораздо легче. В x86 это обходят несколькими декодерами, кэшем микроопераций (для горячего кода декодирование пропускается) и ПЗУ микрокода для самых сложных инструкций. Ширина декодирования нередко служит узким местом фронтенда. Центральное различие в споре RISC против CISC. См. также выборку инструкций и RISC против CISC.