單芯片多處理器(Chip multiprocessors，簡稱CMP)，也指多核心。CMP是由美國斯坦福大學提出的，其思想是將大規模并行處理器中的SMP(對稱多處理器)集成到同一芯片內，各個處理器并行執行不同的進程。與CMP比較， SMT處理器結構的靈活性比較突出。但是，當半導體工藝進入0.18微米以后，線延時已經超過了門延遲，要求微處理器的設計通過劃分許多規模更小、局部性更好的基本單元結構來進行。相比之下，由于CMP結構已經被劃分成多個處理器核來設計，每個核都比較簡單，有利于優化設計，因此更有發展前途。目前，IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP結構。多核處理器可以在處理器內部共享緩存，提高緩存利用率，同時簡化多處理器系統設計的復雜度。

2005年下半年，Intel和AMD的新型處理器也將融入CMP結構。新安騰處理器開發代碼為Montecito，采用雙核心設計，擁有最少18MB片內緩存，采取90nm工藝制造，它的設計絕對稱得上是對當今芯片業的挑戰。它的每個單獨的核心都擁有獨立的L1，L2和L3 cache，包含大約10億支晶體管。