Desde 2005, los fabricantes de chips de CPU para computadoras han adoptado cada vez más el uso de múltiples núcleos para aumentar el rendimiento. Cada núcleo ejecuta una tarea informática separada, por lo que la computadora realiza más trabajo. Antes de la prisa por las CPU de varios núcleos, los diseñadores de computadoras a veces colocan dos, cuatro o más CPU de un solo núcleo en un sistema. En octubre de 2011, las computadoras servidor tienen dos o más chips de CPU de múltiples núcleos en la misma máquina.
Software
Tanto las CPU múltiples como los núcleos múltiples requieren un software programado para reconocerlos. Los sistemas operativos, como Linux o Microsoft Windows, comenzaron en computadoras de un solo núcleo y una sola CPU. Las versiones que reconocen computadoras de varios núcleos requieren un esfuerzo de programación adicional. A menos que el software conozca la diferencia entre una CPU y varias, actuará como si la computadora tuviera una sola CPU y los demás recursos informáticos permanecerán inactivos. Lo mismo ocurre con el software de aplicación. Por ejemplo, es posible que un programa de modelado de gráficos 3D no se ejecute más rápido en una computadora de un solo núcleo que en una de varios núcleos. Si el programa puede dividir las tareas que requieren un uso intensivo de la CPU y asignarlas a diferentes núcleos, el programa completa esas tareas más rápidamente.
Eficiencia energética
Una computadora de varios núcleos tiene una mejor eficiencia energética que una con varias CPU. Múltiples CPU significa que múltiples copias del mismo circuito integrado se encuentran en una placa de circuito, con cableado asociado entre ellas y otros chips. La consolidación de los núcleos en un chip reduce la energía utilizada para enviar señales de un chip a otro. También elimina algunos de los chips adicionales necesarios para administrar señales entre CPU. Si la computadora pasa de dos CPU a una CPU de varios núcleos, también reduce la cantidad de ventiladores de refrigeración de la CPU de dos a uno, lo que ahorra energía adicional.
Espacio y costo
Los chips de varios núcleos ahorran espacio en la placa de circuito y en el empaque en comparación con los diseños de CPU múltiples. Tener un solo chip de CPU con dos núcleos ocupa la mitad del espacio que dos chips de CPU separados. La eliminación de otros chips de soporte de gestión de señales de una computadora con varias CPU también ahorra espacio. Si un chip de varios núcleos cuesta un 50 por ciento más que un chip de un solo núcleo, una computadora de un solo núcleo de varios núcleos costará menos que una con dos CPU.
velocidad
Los núcleos de una CPU de varios núcleos comparten la misma memoria caché y otros recursos, por lo que poseen una ventaja de rendimiento sobre los diseños de varias CPU. Las señales eléctricas entre componentes viajan distancias más cortas en una CPU de varios núcleos. Las distancias más cortas para las señales significan que pueden funcionar a una velocidad de reloj más alta sin degradarse. Una velocidad de reloj más alta significa que la CPU de varios núcleos ejecuta programas más rápido que las CPU de un solo núcleo.