Procesarea multi-core se referă la utilizarea mai multor microprocesoare, numite „nuclee”, care sunt construite pe o singură matriță de siliciu. Cipul este montat pe o placă de bază a computerului exact în același mod ca un procesor tradițional. Nu este nimic nou în ceea ce privește conceptul de stringere a procesoarelor, o tehnică cunoscută sub numele de multiprocesare; cu toate acestea, un procesor multi-core este puțin diferit. Un procesor multi-core acționează ca o singură unitate. Ca atare, este mai eficient și stabilește o platformă standardizată, pentru care software-ul produs în masă poate fi ușor dezvoltat.
Designul unui procesor multi-core permite fiecărui nucleu să comunice cu ceilalți, astfel încât sarcinile de procesare să poată fi împărțite și delegate în mod corespunzător. Cu toate acestea, delegarea efectivă este dictată de software. Când o sarcină este finalizată, informațiile procesate de la toate nucleele sunt returnate la placa de bază printr-o singură conductă partajată. Acest proces poate îmbunătăți adesea semnificativ performanța față de un procesor cu un singur nucleu de viteză comparabilă. Gradul de îmbunătățire a performanței va depinde de eficiența codului software rulat.
Pe lângă viteza brută, aceste noi cipuri măresc considerabil cantitatea de multi-tasking pe care o pot face computerele. Inițial, aplicațiile practice ale procesoarelor multi-core au fost sever limitate, deoarece multe produse software ale vremii nu erau concepute pentru a profita la maximum de ele. Decalajul s-a redus rapid, pe măsură ce a devenit disponibilă o nouă generație de sisteme de operare, împreună cu noi generații de software comercial, inclusiv jocuri, produse de simulare și chiar aplicații de productivitate de birou. Dezvoltatorii de software și-au schimbat rapid prioritățile pentru a exploata la maximum noul hardware.
Procesarea multi-core a întrerupt cursa continuă printre designerii de cipuri pentru a crea procesoare din ce în ce mai rapide. Prin utilizarea mai multor nuclee mai lente, este posibil să se obțină viteze de ceas mai mari mai eficient decât prin proiectarea procesoarelor individuale super-rapide. Când computerele personale care utilizează tehnologia de procesare multi-core au devenit pentru prima dată disponibile pe scară largă pentru consumatori în 2003 și 2004, noile procesoare au prezentat doar procesoare dual-core. Acest lucru sa schimbat rapid în anii următori, procesarea multi-core devenind standardul. Procesoarele Quad-core și octo-core vor permite apoi cipuri care conțin literalmente sute de nuclee sau mai multe.
Procesarea multi-core nu se limitează la domeniul computerelor personale. Multe alte dispozitive electronice, inclusiv console de jocuri, electronice industriale, super computere, precum și componente hardware pentru PC, cum ar fi procesoarele grafice de pe plăcile video, îmbrățișează această tehnologie pe măsură ce devine din ce în ce mai comună și mai accesibilă.