Les systèmes de NUMA sont les plateformes serveur avancées avec plus d'un bus système. Ils peuvent exploiter un grand nombre de processeurs dans une image simple de système avec un prix supérieur aux taux de performances.
Au cours de la décennie passée, la fréquence d'horloge de processeur a augmenté considérablement. Un CPU multi-gigahertz, cependant, doit être fourni avec un grand nombre de bande passante mémoire pour utiliser sa puissance de traitement avec efficacité. Même un CPU simple exécutant une charge de travail gourmande en mémoire, telle qu'une application de calcul scientifique, peut être contrainte par la bande passante de mémoire.
Ce problème est amplifié sur des systèmes de multitraitement (SMP) symétrique, où beaucoup de processeurs doivent se concurrencer pour la bande passante sur le même bus système. Quelques systèmes à grande capacité essayent souvent de résoudre ce problème en construisant un bus de données haut débit. Cependant, une telle solution est chère et limitée en évolutivité.
Le NUMA est une approche alternative qui joint plusieurs nœuds petits et économiques utilisant une connexion performante. Chaque nœud contient des processeurs et de la mémoire, tout comme un petit système de SMP. Cependant, un contrôleur mémoire avancé permet à un nœud d'utiliser la mémoire sur tous autres nœuds, créant une image simple de système. Quand un processeur accède à une mémoire qui ne se trouve pas dans son propre nœud (mémoire distante), les données doivent être transférées sur la connexion de NUMA, ce qui est plus lent que d'accéder à la mémoire locale. Les temps d'accès mémoire ne sont pas uniformes et ne dépendent pas de l'emplacement de la mémoire ni du nœud depuis lesquels ils sont consultés, comme le nom de la technologie le suggère.