Un sistema con un solo procesador tiene un solo procesador de computadora, mientras que los sistemas con múltiples procesadores tienen dos o más. El término "multinúcleo" también se usa para describir los sistemas con múltiples procesadores. Los sistemas multiprocesador pueden llevar a un mejor rendimiento, aunque deben administrarse con cuidado para aprovechar su poder por completo.
Las limitaciones físicas a menudo limitan la rapidez con la que puede funcionar un diseño de procesador en particular. Por ejemplo, Intel inicialmente quería producir chips basados en su diseño Pentium 4 para funcionar a 10 GHz, pero los problemas con la disipación de calor limitaron estos chips a solo 3.8 GHz. Los sistemas multiprocesador permiten que los procesadores utilicen más espacio, lo que proporciona una mejor disipación del calor.
Sin embargo, las computadoras rara vez son capaces de explotar completamente toda la energía proporcionada por los sistemas multinúcleo. Los cálculos que no se pueden dividir en dos partes separadas solo pueden ejecutarse en un procesador. En algunos casos, es posible que un procesador tenga que esperar a que la información se calcule en otro procesador antes de continuar. La Ley de Amdahl, presentada por primera vez en 1967, demuestra que los resultados esperados del mundo real llevan a rendimientos decrecientes cuando se agregan más procesadores a un sistema.
A pesar de estas limitaciones, los sistemas multiprocesador son comunes en dispositivos sofisticados. Los teléfonos inteligentes pueden reservar un procesador para manejar las llamadas telefónicas mientras usan otros procesadores para las aplicaciones e interacción del usuario, lo que garantiza que los recursos necesarios para manejar las llamadas telefónicas estén disponibles, independientemente de lo que esté haciendo el usuario.
