Falls eine gleichmäßige Verteilung der kombinatorischen Blöcke einer Schaltung nicht ausreicht, um die gewünschte Taktfrequenz zu erreichen, müssen zusätzliche Register eingefügt werden. Dabei werden kombinatorische Blöcke der Schaltung, deren kritischer Pfad für die geforderte Taktfrequenz zu lang ist, durch Register in kleinere Blöcke unterteilt. Dadurch verkürzt sich der kritische Pfad und die maximal erreichbare Taktfrequenz steigt an. Auf Grund der eingefügten Register erhöht sich die Latenzzeit der Schaltung. Es werden also mehr Taktschritte für die gleiche Aufgabe benötigt. Durch die mögliche Erhöhung der Taktfrequenz kann dieser Geschwindigkeitsverlust aber wieder kompensiert werden.
Eine weitere geschwindigkeitssteigernde Maßnahme stellt das Pipelining dar. Hier wird in jedem Taktschritt immer nur jeweils ein Teil der gesamten Operation abgearbeitet. Das Ergebnis dieser Teilaufgabe wird in Registern gespeichert und im nächsten Taktschritt weiterverarbeitet. Die Teile einer Schaltung, die die einzelnen Teilaufgabe ausführen, werden Pipelinestufen genannt. Hat eine Teiloperation die Pipelinestufe verlassen, kann aus der vorhergehenden Stufe die nächste Operation übernommen und verarbeitet werden. Dies führt im Idealfall dazu, dass in jedem Taktschritt eine neue Operation in die aus den einzelnen Stufen zusammengesetzte Pipeline eingespeist werden kann. So kann trotz einer Verarbeitungszeit von mehreren Taktschritten für eine Operation, mit Pipelining die Gesamtbearbeitungszeit der Operation verringert werden. Ein Nachteil des Pipelinings ist jedoch der erhöhte Ressourcenbedarf der Schaltung, da jede Pipelinestufe ihre eigenen Ressourcen zur Verarbeitung der Operationen benötigt. Eine Mehrfachnutzung ist nur bedingt möglich.