Un système monoprocesseur a un seul processeur informatique, tandis que les systèmes multiprocesseurs en ont deux ou plus. Le terme « multiprocesseur » est également utilisé pour décrire les systèmes multiprocesseurs. Les systèmes multiprocesseurs peuvent conduire à de meilleures performances, bien qu'ils doivent être gérés avec soin pour exploiter pleinement leur puissance.
Les limitations physiques limitent souvent la vitesse à laquelle une conception de processeur particulière peut fonctionner. Par exemple, Intel voulait initialement produire des puces basées sur leur conception Pentium 4 pour fonctionner à 10 GHz, mais des problèmes de dissipation thermique ont limité ces puces à seulement 3,8 GHz. Les systèmes multiprocesseurs permettent aux processeurs d'utiliser plus d'espace, ce qui permet une meilleure dissipation de la chaleur.
Cependant, les ordinateurs sont rarement capables d'exploiter pleinement toute la puissance fournie par les systèmes multicœurs. Les calculs qui ne peuvent pas être divisés en deux parties distinctes ne peuvent être exécutés que sur un seul processeur. Dans certains cas, un processeur peut devoir attendre que les informations soient calculées sur un autre processeur avant de continuer. La loi d'Amdahl, présentée pour la première fois en 1967, démontre que les résultats attendus du monde réel entraînent des rendements décroissants lorsque davantage de processeurs sont ajoutés à un système.
Malgré ces limitations, les systèmes multiprocesseurs sont courants sur les appareils sophistiqués. Les smartphones peuvent réserver un processeur pour le traitement des appels téléphoniques tout en utilisant d'autres processeurs pour les applications et l'interaction utilisateur, ce qui garantit que les ressources nécessaires au traitement des appels téléphoniques sont disponibles indépendamment de ce que fait l'utilisateur.
