CDC 7600
6600がリリース間近になるとクレイは興味を失い、その後継機の設計を開始した。マシンを「多少」速くすることは1960年代末には難しいことではない。集積回路の導入は部品の実装密度を上げ、クロック速度の向上をもたらす。トランジスタも製造工程と品質の改善によって若干性能が向上していた。しかし、これらの改良で見込める性能向上は2倍、がんばっても5倍であり、クレイの目標である10倍は達成できない。6600 で機能ユニットを10個搭載して並列性を利用しているため、さらに機能ユニットを追加しても効果は期待できなかった。
この問題を解決するために、クレイは命令パイプラインの採用を考えた。6600では、複数の命令を同時に実行できるが、ひとつの機能ユニットがある命令を実行している間は完了を待って次の命令を渡す必要があった。ある期間、ひとつのユニットの中の大部分の回路は使われていない。パイプラインでは前の命令が完了する前に次の命令を供給し、従ってマシン全体と同様に各ユニットも効果的に並列動作する。性能改善の程度は、ユニットが処理を完了するまでの過程を何段階に分割するかにかかっている。例えば6600で除算は10サイクルかかったが、これをパイプライン化すれば10倍の速度となることが期待できる。
しかし事は決してそんなに単純ではない。
マシンはサイクル毎にいずれかのPPが制御を受け持ってメモリにデータを供給し、その間にCPUは計算をし続ける。あるサイクルが終わると、次のPPに制御が渡される。この方式ではメモリは常にデータが書き込まれ、それをCPUが使うことができ(周辺装置による遅延をCPUが待つ必要がない)、CPUは算術演算に専念して他のことをする必要がないのである。
6600と同様、7600は60ビットのワード長で、命令長は15ビット(長い命令もある)であった。しかし、メモリのレイアウトが変更されたために命令セットは変更されており、6600との互換性はない。それでもよく似ていたので、コンパイラやオペレーティングシステムを移植するのは難しくなかった。このマシンは、リリース時にはソフトウェアが存在しなかったため、導入したサイトでは自前でオペレーティングシステム(LTSS(Livermore Time Sharing System)、NCAROSなど)やコンパイラ(LRTRAN:FORTRANのリバモア版であり、動的メモリ管理機能など特殊な機能を備えていた)を書く必要があった。