Architectuurkenmerken en indelingen: Een belangrijke indeling is Symmetrische Multiprocessing (SMP), waarbij alle CPUs gelijkwaardig zijn en een gedeeld geheugen en I/O gebruiken. Asymmetrische Multiprocessing (AMP) kent een hoofdprocessor die het werk verdeelt en coördineert tussen andere processors. In SMP-systemen speelt cache-coherentie een cruciale rol; coherentieprotocollen zoals MESI zorgen ervoor dat caches consistent blijven bij meerdere voorbeelden van data. Daarnaast onderscheiden systemen zich op geheugenarchitectuur: UMA (uniform memory access) en NUMA (non-uniform memory access), waarbij de tijd om toegang te krijgen tot geheugen varieert afhankelijk van de locatie van het geheugen ten opzichte van de processor.
Software en prestaties: Het besturingssysteem moet ondersteuning bieden voor gelijktijdige planning, synchronisatie (locks, barriers) en interprocessor interrupts om tussenprocessen-gerichte taken en communicatie mogelijk te maken. De voordelen bestaan uit hogere doorvoer en betere schaalbaarheid voor parallelle taken, terwijl de nadelen bestaan uit synchronisatie- en coherentie-kosten, complexiteit bij onderhoud en potentiele bottlenecks bij gedeelde bronnen. In grote systemen kan NUMA-architectuur significante prestatieverschillen veroorzaken afhankelijk van waar data resideert.
Toepassingen en toekomst: Multiprozessor-systemen worden veelvuldig ingezet in database- en webservers, virtualisatieomgevingen en wetenschappelijke berekeningen. Trends omvatten toenemende aantallen processors en kernen, geavanceerde interconnecties (bus, crossbar, switchgebaseerde netwerken) en nadruk op fouttolerantie, energie-efficiëntie en NUMA-optimalisatie. Hoewel single-chip many-core en gedistribueerde systemen elkaar versterken, blijft de keuze tussen gedeeld geheugen en gedistribueerd geheugen afhangen van workloadkenmerken en kosten.