Prosesor multi-inti adalah sirkuit terintegrasi yang menggunakan dua atau lebih prosesor individu, atau inti, untuk menangani data. Inti dapat dilampirkan ke satu sirkuit terpadu atau dimasukkan ke dalam cetakan terpisah dalam paket chip. Setiap inti memiliki cache sendiri dan masing-masing memiliki kapasitas terpisah untuk memproses data.
Keuntungan dari prosesor multi-core adalah peningkatan kecepatan. Prosesor inti tunggal tradisional menyimpan beberapa data dalam cache-nya, dan ketika data di luar cache diperlukan, itu harus diambil dari tempat lain seperti memori akses acak (RAM). Ketika ini terjadi, kecepatan prosesor melambat ke kecepatan maksimum RAM atau perangkat penyimpanan lainnya. Kecepatan ini biasanya jauh lebih lambat daripada kecepatan prosesor maksimum.
Prosesor multi-inti lebih cepat karena setiap inti dapat menangani aliran datanya sendiri. Sementara prosesor multi-core masih selektif cache data dan mengambil data non-cache dari lokasi penyimpanan lain, inti atau core tambahan dapat terus mengeksekusi perintah dan menerima informasi pada kecepatan prosesor normal sementara prosesor lain mengambil informasi yang diperlukan dari perangkat penyimpanan lambat. Dengan cara ini, seluruh sistem tidak perlu melambat saat data diambil.
Prosesor multi-core sangat berharga untuk multitasking, di mana lebih dari satu program masing-masing menyajikan kumpulan datanya sendiri untuk diproses. Aliran data yang terpisah dapat ditangani oleh inti yang berbeda, meningkatkan kecepatan pemrosesan secara keseluruhan. Agar satu program perangkat lunak dapat memanfaatkan teknologi multi-inti, program itu harus memiliki teknologi multi-threading simultan (SMT) yang memungkinkannya mengirim rangkaian instruksi paralel untuk digunakan oleh banyak inti.
Prosesor multi-core pertama yang tersedia secara komersial adalah prosesor dual-core. Ada juga prosesor multi-core dengan empat, enam dan delapan core. Namun, banyak motherboard tidak mampu menangani banyak core ini. Sistem multi-inti dapat homogen, menggunakan semua inti identik, atau heterogen, menggunakan inti non-identik.
Meskipun prosesor multi-core dimaksudkan untuk meningkatkan kecepatan dan kinerja secara keseluruhan, tidak semua program memanfaatkan teknologi pemrosesan multi-core. Banyak program dan bahkan beberapa sistem operasi kekurangan SMT yang diperlukan untuk menggunakan lebih dari satu inti pemrosesan. Sistem operasi yang menggunakan pemrosesan multi-inti tidak selalu dirancang untuk memaksimalkan potensi pemrosesan multi-inti, sehingga kemampuan pemrosesan penuh sering kali tidak direalisasikan.
Prosesor multi-core cenderung menghasilkan lebih banyak panas daripada prosesor single-core, menyebabkan tantangan manajemen panas. Jumlah panas yang dihasilkan oleh prosesor cenderung meningkat secara eksponensial dengan setiap inti tambahan. Temperatur yang tinggi dapat menyebabkan prosesor menjadi terlalu panas, menimbulkan masalah operasional dan risiko keselamatan. Pabrikan prosesor harus menginvestasikan banyak waktu dan teknologi untuk menciptakan solusi terhadap tantangan termal yang dihadirkan oleh prosesor multi-inti.