当前，多内核处理器和并行架构成为了行业的一个新热点，过去微处理器公司希望不断提高时钟频率和提供越来越多的指令级并发率(ILP)来提高微处理器的性能。

　　但这意味着在性能提高的同时，伴随而来的是越来越大的功耗和不断上升的成本，让这种方法让芯片跑得更快很久以前就已经开始得不偿失。

　　从1986年到2002年，微处理器性能每年提高52%，每18个月性能就翻一番。但到2006年，这一进步速度已下降到每年不足20%，因此今天微处理器性能翻番可能要花费5年时间。造成这一速度下降的具体原因有很多。最初，系统架构师不再能够从ILP技术中挖掘出更多的增益。他们最常采用的诀窍包括简单指令的预提取，但他们现在已被非常复杂的技术（如执行溢出和分支预测）所包围。在许多情况下，增加的复杂性已超过了增加的性能。用任务级和命令级并行性代替ILP已是获得更多增益的唯一途径。

　　功率是单内核处理器发展的等式已被改变的另一领域。在亚90纳米工艺节点上，有效功率密度（已经达到在核反应堆中发现的每平方厘米100W，并很快将上升到空间火箭喷嘴处发现的每平方厘米1000W）不是唯一的限制因素。由泄漏电流引起的静 
态功耗现在可能已占到芯片总功耗的40%。

　　目前业界大多数人都同意，多内核是一个必然的发展方向：多内核设计的主要挑战已经成功地被业界克服，实际开发大潮即将启动。多内核技术的发展背后有两大主要推动力。第一大推动力是：‘真实世界是并行的’这一认知已经变得很清晰。当然，台式计算机经常通过非常快速地转换顺序执行的任务，让用户误以为好几件任务正在并行执行。来自业界的显而易见的要求是更高的性能，从而导致更多的内核需要集成在一块芯片上，而这将影响到现有的编程模式。

　　多内核和并行处理系统传统上一直被认为是很难进行编程的，因为它要求专用五金|工具和专家知识（‘唯一能够对该芯片编程的人是设计该芯片的架构工程师’）。这确实是为什么多内核处理器在历史上一直不成功的主要原因。不过，今天的产品（如picoChip的多内核DSP家族）可以利用基于标准的工具进行配置和编程，而且芯片设计师和编程人员可以很直观地理解这些工具。

　　但更加重要的是，当计算机科学家设法确定他们可用作通用构造块来开发更复杂程序的原型功能时，他们几乎总是发现这些构造块在本质上是并行工作的。而且，电子应用市场增长最迅速的部分（例如多媒体处理和数据压缩）正是这一并行性需求最显著的地方。

　　帮助设计师开发将这一应用需求和并行架构很自然地融合在一起的产品正是近年来已经取得许多技术进步的领域之一。英特尔和AMD开发的‘主流’处理器正在朝松散耦合的双内核或四内核处理器方向发展，这一架构允许在不大幅改变现有编程模式的情况下获得一些性能增益（大约提高2倍和4倍）。

　　目前已经在市场中销售的picoChip公司picoArray家族就是一种高效和方便的多内核产品，它是一个含有几百个不同种类处理器阵列的芯片，特别针对信号处理任务进行了优化。每个任务在一对一原则上分配给处理器，每个任务的处理可采用标准C或汇编进行编程。芯片的性能与处理器的数量成线性关系，最为关键的是，普通工程师也可以很容易地以很高的效率对该芯片进行编程。

　　picoArray在本质上允许快速和直观地实现并行计算任务（如无线基带处理和软件无线电），它也允许设计师充分利用这一异质多内核架构。与同质多内核架构相比，异质多内核架构可以提供更多的计算能力、更好的功耗特性和更小的硅片面积，业界很早就认可了异质多内核架构的这些优点，但一直缺乏直观的实用的设计开发工具。

　　除了不断提高的可用性和业界对许多计算任务内在并行本质的更多认可，多内核技术的采用又增添了一个新的推动力。尽管时钟频率现在已达到3GHz，集成的晶体管数量也已达到几亿门，但在过去的5年里，业内在单内核处理器方面已经完全失去了发展的动力。多内核架构提供的解决方案能够解决已导致这一现象的所有挑战。

　　像picoArray这样的并行架构可在不止一个层面解决功率问题。首先，它们已被证明在本质上是执行一个给定功能的高效能方法，尤其是如果它们是由多个不同的功能模块构成，而且每个功能模块又是根据特定的应用而设计。其次，一个紧凑的多内核架构可以更自然地适应现代电源|稳压器管理技术，如时钟门控和局部电源关闭，即任何在其时没有参与动态处理过程的器件可以暂时关闭电源。这一技术使得我们有可能更智能地处理动态功耗和由于现代制造工艺而引起的静态泄漏电流问题。

　　多内核器件也有助于解决现代先进半导体工艺带来的另一个问题，即器件正变得越来越不可靠。尤其在65nm和45nm节点，“合格-失败”方法正让位于统计性能评估方法。此外，采用这些工艺制造的器件更易于产生硬错误和软错误。

　　多内核架构使这些器件可以更自然地采用冗余设计技术（有段时间常见于存储器生产中），它允许关闭器件中超出规格或错误的部分。一家微处理器供应商已经在销售其一款芯片的4内核、6内核和8内核版本，它们均基于一个8处理器设计。