Un processeur double cœur (dual core en anglais) est un processeur équipé de deux cœurs (ou unités de calcul) qui travaillent en parallèle.
En effet, la puissance d'un processeur semble aujourd'hui limitée à une certaine fréquence, qu'il est difficile de dépasser sans hausse substantielle du coût de fabrication (en grand public, on trouve des processeurs standard de l'ordre de 3,2 GHz). Après avoir atteint ce seuil critique dans l'évolution naturelle de la puissance des processeurs essentiellement basée sur la course aux gigahertz, les fondeurs AMD et Intel travaillent maintenant sur des processeurs plus sophistiqués. Ainsi, la puissance d'un processeur double cœur est de l'ordre du double du processeur de référence.
La différence majeure entre les processeurs à double cœur et les ordinateurs utilisant plusieurs processeurs est qu'un processeur double cœur n'est en fait qu'un seul processeur, qui lui, finalement, contient deux cœurs avec un système de mise en commun, alors qu'un ordinateur biprocesseurs a deux processeurs distincts.
Avant l’apparition des processeurs multicœurs, les constructeurs de processeurs augmentaient la puissance de leurs produits en élevant la fréquence de calcul de leurs processeurs monocœurs. Ainsi, les processeurs, capables d’effectuer plus de calculs à la seconde, devenaient progressivement plus puissants.
Mais cette méthode a fini par atteindre ses limites : en effet, l’augmentation de fréquence d’un processeur nécessite l’augmentation de la puissance électrique fournie, et donc de l’énergie thermique générée, qu'il faut dissiper. Le besoin croissant en énergie était notamment problématique pour les ordinateurs portables. Les processeurs monocœurs les plus puissants utilisés dans les ordinateurs de grande distribution ont des puissances ne dépassant en général pas les 3 ou 4 GHz, car au-delà les problèmes cités plus haut deviennent trop contraignants. On a pu observer dans certains salons de technologie des processeurs de fréquence bien plus élevée, mais ils étaient équipés de processus de refroidissement impressionnants, pas reproductibles pour la grande distribution.
C’est pour contourner cette limite que les constructeurs se sont tournés vers la fragmentation des puces. Il existait déjà des ordinateurs fonctionnant avec plusieurs processeurs distincts (par exemple, les supercalculateurs). L’idée ici est de reproduire ce parallélisme au sein d’un unique processeur : en bref, introduire plusieurs unités de calcul dans un même processeur. Le principe est simple : plutôt que d’avoir un processeur « simple » à fréquence élevée, on utilise par exemple deux cœurs, de fréquence moitié moindre que l’autre. On obtient alors un processeur théoriquement de même puissance, mais de fréquence d’horloge beaucoup plus basse : il ne rencontre pas les problèmes d’alimentation et de surchauffe de son homologue monocœur.
Le processeur multicœur présente donc les avantages par rapport au monocœur :
En plus de ces avantages purement techniques, il s’avère que ces microprocesseurs sont également bien plus efficaces dans le traitement multitâche. Si plusieurs applications sont exécutées simultanément sur l’ordinateur, celui-ci peut dès lors répartir ce travail entre les cœurs de processeurs, plutôt que d’effectuer les opérations en alternance sur un seul processeur.