早期的计算机没有很复杂的图形功能，CPU的核心频率也不高，基本上跟内存的频率是一样的，它们最后都是直接连接在同一个总线（Bus）上面。由于I/O设备（如键盘、鼠标）的速度与CPU和内存相比还是慢很多，当时也没有复杂的图形设备，显示设备大多只能输出字符。为了协调I/O设备与总线的I/O控制器。早期的计算机硬件结构如下图：
后来，由于CPU核心频率的提升，导致内存的速度越来越跟不上CPU的速度，于是产生与内存频率一致的系统总线，而CPU采用倍频的方式与系统总线进行通信。随着图形化系统的普及，加上3D游戏和多媒体的发展，使得图形芯片需要和CPU之间进行高速传输数据，慢速的I/O总线已经无法满足图形设备的巨大需求。为了能够协调CPU与内存、高速图形设备，人们专门设计了一个高速的北桥（Northbridge, PCI Bridge）芯片，以便它们之间能够高速地交换数据。
由于北桥的运行速度非常快，所有如果把低速的设备也全部接入到北桥上面，北桥就既要处理高速设备又要处理低速设备，设计就会特别复杂。于是人们又设计了低速设备——南桥（Southbridge）芯片。磁盘、USB、键盘、鼠标等低速设备都连接到南桥上面，最后由南桥进行汇总之后再连接到北桥上。20世纪90年代的PC机在系统总线上采用的是PCI结构，而在低速设备上采用的是ISA总线。
SMP与多核
在过去的50年里，CPU的频率从几十KHz到现在的4GHz，提高了数十万倍，基本上每过18个月就会翻倍，但不巧的是，从2004年以来，CPU的频率仿佛到达了瓶颈一般，再也没有发生过质的变化。其原因主要是因为人们主要是靠物理方式对CPU的频率进行提升，如果不从CPU的制作工艺方式去改变，那将很难再用新的突破。
如现在所见，CPU的频率在短时间之内很难再有突破，而随着时代的发展，人们对计算机性能有了更高的需求，因此人们考虑增加CPU的数量来提升计算机的运算速度。其中最常见的一种形式是对称多处理器（SMP，Symmetrical Multi-Processing）,简单地讲就是每个CPU在系统中所处的地位和发挥的作用都是一样的，相互对称。按平常的道理讲，计算机的运算速度应该与CPU数量的增加成正比，然而事实并不是这样，因为我们的程序并不是所有的都能分解为多个完全不相干的子程序。就好比一个女人花10个月生一个孩子，但10个女人并不能1个月就生出一个孩子。SMP虽然提高了计算机的运算速度，但是由于SMP中的每个处理器都要通过倍频的方式连接到系统总线上，成本较高。因此只需要连接一次系统总线的多核处理器产生了。
多核处理器
多核处理器（Multi-core Processor）就是将多个CPU合并在一起，共享较为昂贵的缓存部件，并只保留CPU的核心，从而构成了多个核心在一个CPU当中。实际上多核处理器是SMP的简化版，它们之间的区别很小，只是在缓存共享等方法有细微的差别。
