En dubbelkärnig processor för en dator är en central processorenhet (CPU) som har två separata kärnor på samma tärning, var och en med sin egen cache. Det är i huvudsak två mikroprocessorer i en. Denna typ av CPU är allmänt tillgänglig från många tillverkare. Andra typer av flerkärniga processorer har också utvecklats, inklusive fyrkärniga processorer med fyra kärnor vardera, hexakärniga processorer med sex, åttakärniga processorer med åtta och många kärnor med ett ännu större antal kärnor.
I en enkärnig eller traditionell processor matas processorn med strängar av instruktioner som den måste beställa, utföra och sedan selektivt lagra i sin cache för snabb hämtning. När data utanför cachen krävs hämtas den via systembussen från RAM (Random Access Memory) eller från lagringsenheter. Att komma åt dessa saktar ner prestandan till den maximala hastighet som bussen, RAM-minnet eller lagringsenheten tillåter, vilket är mycket långsammare än processorns hastighet.
Denna situation förvärras när datoranvändaren multi-tasking. I detta fall måste processorn växla fram och tillbaka mellan två eller flera uppsättningar av dataströmmar och program. CPU-resurser är uttömda och prestandan blir lidande.
I en dubbelkärnig processor hanterar varje kärna inkommande datasträngar samtidigt för att förbättra effektiviteten. Precis som två huvuden är bättre än ett, så är två händer. När en kärna körs kan den andra komma åt systembussen eller exekvera sin egen kod.
För att använda en dubbelkärnig processor måste operativsystemet kunna känna igen multi-threading och programvaran måste ha simultane multi-threading technology (SMT) inskriven i sin kod. SMT möjliggör parallell flertrådning, där kärnorna serveras flertrådade instruktioner parallellt. Utan SMT kommer programvaran bara att känna igen en kärna. SMT används också med flerprocessorsystem som är gemensamma för servrar.
En dubbelkärnig processor skiljer sig från ett system med flera processorer. I den senare finns det två separata processorer med sina egna resurser. I den förra delas resurser och kärnorna ligger på samma chip. Ett system med flera processorer är snabbare än ett system med en dubbelkärnig processor, och ett system med två kärnor är snabbare än ett system med en kärna, när allt annat är lika.
Ett attraktivt värde med processorer med dubbla kärnor är att de inte kräver nya moderkort utan kan användas i befintliga kort som har rätt uttag. För den genomsnittliga användaren kommer skillnaden i prestanda att vara mest märkbar under multi-tasking, tills mer programvara är medveten om SMT. Servrar som kör flera dual core-processorer kommer att se en avsevärd ökning i prestanda.