Procesor dwurdzeniowy do komputera to jednostka centralna (CPU), która ma dwa oddzielne rdzenie na tej samej kości, każdy z własną pamięcią podręczną. To w zasadzie dwa mikroprocesory w jednym. Ten typ procesora jest szeroko dostępny u wielu producentów. Opracowano również inne typy procesorów wielordzeniowych, w tym procesory czterordzeniowe z czterema rdzeniami każdy, procesory sześciordzeniowe z sześcioma, procesory ośmiordzeniowe z ośmioma i procesory wielordzeniowe z jeszcze większą liczbą rdzeni.
W procesorze jednordzeniowym lub tradycyjnym procesor otrzymuje ciągi instrukcji, które musi zamówić, wykonać, a następnie selektywnie przechowywać w pamięci podręcznej w celu szybkiego odzyskania. Gdy wymagane są dane spoza pamięci podręcznej, są one pobierane przez magistralę systemową z pamięci o dostępie swobodnym (RAM) lub z urządzeń pamięci masowej. Dostęp do nich spowalnia wydajność do maksymalnej prędkości, na którą pozwala magistrala, pamięć RAM lub urządzenie pamięci masowej, która jest znacznie mniejsza niż prędkość procesora.
Ta sytuacja komplikuje się, gdy użytkownik komputera wykonuje wiele zadań. W takim przypadku procesor musi przełączać się między dwoma lub więcej zestawami strumieni danych i programów. Zasoby procesora są wyczerpane, a wydajność spada.
W procesorze dwurdzeniowym każdy rdzeń obsługuje jednocześnie ciągi danych przychodzących, aby poprawić wydajność. Tak jak co dwie głowy to nie jedna, tak samo dwie ręce. Gdy jeden rdzeń jest wykonywany, drugi może uzyskiwać dostęp do magistrali systemowej lub wykonywać własny kod.
Aby korzystać z procesora dwurdzeniowego, system operacyjny musi być w stanie rozpoznać wielowątkowość, a oprogramowanie musi mieć zapisaną w kodzie technologię jednoczesnej wielowątkowości (SMT). SMT umożliwia równoległe wielowątkowość, w którym rdzenie są obsługiwane równolegle z wielowątkowymi instrukcjami. Bez SMT oprogramowanie rozpozna tylko jeden rdzeń. SMT jest również używany z systemami wieloprocesorowymi, które są wspólne dla serwerów.
Procesor dwurdzeniowy różni się od systemu wieloprocesorowego. W tym drugim są dwa oddzielne procesory z własnymi zasobami. W pierwszym przypadku zasoby są współdzielone, a rdzenie znajdują się na tym samym chipie. System wieloprocesorowy jest szybszy niż system z procesorem dwurdzeniowym, a system dwurdzeniowy jest szybszy niż system jednordzeniowy, gdy wszystko inne jest takie samo.
Atrakcyjną zaletą procesorów dwurdzeniowych jest to, że nie wymagają nowych płyt głównych, ale mogą być używane w istniejących płytach wyposażonych w odpowiednie gniazda. Dla przeciętnego użytkownika różnica w wydajności będzie najbardziej zauważalna podczas wielozadaniowości, dopóki więcej oprogramowania nie będzie świadome SMT. Serwery z wieloma procesorami dwurdzeniowymi odnotują znaczny wzrost wydajności.