Os sistemas NUMA são plataformas avançadas de servidor com mais de um barramento do sistema. Eles podem aproveitar um grande número de processadores em uma única imagem do sistema com uma relação preço/desempenho superior.
Uma CPU de vários gigahertz precisa ser fornecida com uma grande quantidade de largura de banda de memória para usar seu poder de processamento de forma eficaz. Mesmo uma única CPU executando uma carga de trabalho com uso intensivo de memória, como um aplicativo de computação científica, pode ser restrita pela largura de banda da memória.
Esse problema é agravado em sistemas de multiprocessamento simétrico (SMP), em que muitos processadores devem competir pela largura de banda no mesmo barramento do sistema. Alguns sistemas de ponta geralmente tentam resolver esse problema criando um barramento de dados de alta velocidade. No entanto, essa solução é cara e limitada em escalabilidade.
O NUMA é uma abordagem alternativa que vincula vários nós pequenos e econômicos usando uma conexão de alto desempenho. Cada nó contém processadores e memória, bem como um pequeno sistema SMP. No entanto, um controlador de memória avançado permite que um nó use memória em todos os outros nós, criando uma única imagem do sistema. Quando um processador acessa uma memória que não está em seu próprio nó (memória remota), os dados devem ser transferidos pela conexão NUMA, que é mais lenta do que acessar a memória local. Os tempos de acesso à memória não são uniformes e dependem da localização da memória e do nó do qual ela é acessada, como o nome da tecnologia indica.