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복수의 처리장치(프로세서)가 주기억장치의 공용이나 고속의 채널 등으로 결합된 컴퓨터 시스템. 폴리프로세서 (polyprocessor)라고도 한다. 처리장치를 병렬로 동작시킴으로써 고속성·신뢰성·확장성의 점에서 뛰어난 고성능 컴퓨터 시스템을 실현할 수 있다.

다중 프로세서에 의해서 이루어지는 계산처리를 다중 프로세싱(multiprocessing)이라 한다. 다중 프로세서는, 서로 다른 종류 또는 서로 같은 종류의 처리장치와 그것들 사이에서 이루어지는 교신의 기구로 이루어진다.

특정의 처리를 고속으로 실행하는 처리장치를 결합하는 경우는, 서로 다른 종류의 처리장치의 결합이 되는 경우가 많다. 이 경우, 특정의 처리를 목적으로 해서 부가된 프로세서를 코프로세서라 부르는 수가 있다. 부동 소수점 연산을 고속으로 실행한다든지, 벡터 명령을 고속으로 실행하는 처리장치 등이 그 좋은 예이다.

다중 프로세서는, 크게 밀결합 다중 프로세서와 소결합 다중 프로세서로 나누어진다. 밀결합 다중 프로세서 (tightly coupled multiprocessor)에서는 그림 1과 같이 복수의 처리 장치가 하나의 주기억장치를 공용하여[이것을 공용기억 또는 공유기억(shared memory)이라 한다] 하나의 오퍼레이팅 시스템에 의해서 컴퓨터 시스템 전체가 관리된다.

프로세스간 통신은 공용기억 내에 설정된 공용변수를 통해서 이루어지며, 동기 기본명령이 하드웨어로서 준비된다. 또, 처리장치는 인터럽트 등에 의한 고속의 상호교신수단을 가지고 있다. 이 때문에, 긴급도가 높은 타스크(프로세스)가 발생하더라도 다른 비어있는 프로세서가 고속으로 그 처리를 실행하는 것이 가능하며, 처리능력의 증대를 꾀할 수 있을 뿐만 아니라, 프로세서의 장해에 대하여 처리의 속행이 용이하다는 등의 이점이 있다.

그리고, 위에 든 코프로세서는, 밀결합 다중 프로세서인 수가 많다. 한편 소결합 다중 프로세서(loosely coupled multiprocessor)에는 공용기억이 없고 각 프로세서에는 고유의 기억(로컬 기억)이 부수해 있다. 프로세스 간의 통신은 모두 입출력 포트를 통해서 메시지의 형태로 이루어진다. send/receive 명령 등의 소프트웨어에 의한 동기 기본명령으로 메시지는 직접 프로세스 간에서 송신된다.

그림 2와 같이, 복수의 독립적인 컴퓨터 시스템이 자기 디스크 등의 입출력 장치를 공용하여, 채널간 통신기구를 결합된 구성을 취한다. 시스템의 구축에 있어서는 문제의 분할, 적절한 입로의 설정, 효율적인 프로세스간 통신의 실현, 유한자원의 관리, 프로세스 스위칭의 고속화, 부하분산의 실현, 고수준의 병렬처리용 언어와 프로그래밍 지원 및 병렬 알고리즘의 개발 등이 중요하다.

다중 프로세서의 연구·개발은 1970년대에 카네기 멜론 대학의 C.mmp라든가 Cm^* 등에 의하여 추진되었는데, 단일 버스에 20~30대의 마이크로프로세서를 결합한 Balance 21000, Multimax, 초입방체망에 최대 1,024대의 프로세서를 결합할 수 있는 NCUBE 등이 1985년경부터 상용화되어 있다. 〈참조어〉 다중 프로세싱, 폴리 프로세서