单核虚拟化为多核，是采用时间切片，在不同的切片中将资源赋给不同的工作负载使用达成的。

反之，将多核心虚拟化成为单核心，可以通过增加计算宽度，或者多个核心交错执行，这两种方式进行。

对于增加计算宽度的方式，当我们要计算的对象没有那么大的时候（远超一个核心所能处理的宽度），其实最终其它核心也就是陪着白跑，并没有发挥实际作用。何况现在大部分CPU都支持SIMD扩展，对于128bit/256bit的计算单核心就可以轻松应对，需要更宽位宽的情况在日常不多。（Intel的AVX512指令扩张都很少有程序用）

再者这种方式下如果不同核心之间发生进位或者借位，则需要跨CPU核心进行协调，会有额外开销且相对较高。

对于多核心交错进行执行，首先当前CPU上并没有这样的时钟控制模块，可以将时钟信号按照核心数倍频之后，让每个核心错位运行。用纯软件的方法模拟的话，最终等于让每个核心以原本的1/n（n为核心数）的速度运行，则总体上与单核心运行同频，结合下面的其它影响则性能还不如单核心。

各个核心有其独立的寄存器以及L1缓存，相互之间无法直接共享这些资源。因此在协同干同一件事情的时候，会不可避免地需要将数据在不同的核心之间移动来移动过去。因为当前CPU并没有在核心之间直接交换数据的手段，数据需要首先推出到L2甚至L3，再回读，才能完成移动。这里面每次都会引入好几十个时钟周期的延迟。

如果巧妙设计程序，让数据无需在核心之间移动，那么实际上也就是已经实现了高效的多线程程序，那么直接开核心数个线程跑就是了，也不用那么费劲了。

最后，CPU开始堆核心数，是因为单核的性能已经接近天花板上不去了。单核的性能接近天花板的原因在于主频无法再进一步提高，因为芯片发热和主频是立方倍的关系。

而多核心目前性能发挥有限，很多程序吃单核性能最为根本的问题还是在软件设计本身。因此改善性能也主要要靠改变软件设计思路和手段。