SMP的存储器系统结构属于UMA模型。SMP系统中所有处理器通过高速总线或交叉开关与共享存储器相连。每个处理器可带私有的高速缓存。每台处理器访问共享存储器的任何部分都要通过互连网络，所有处理器访问共享存储器同一地址单元的时间相同，存储器在物理上被所有处理器均匀共享。

　　SMP系统中任何处理器均可访问任何存储单元和I/O设备。SMP一般只有一个地址空间，单一映像自然得到支持。操作系统、数据和应用程序在这个单一地址空间中只有一份拷贝。操作系统可按各处理机的负载灵活地调节处理机的任务，负载平衡很容易完成。因为所有的数据均驻留在同一共享存储器中，所以用户不用考虑数据的分配和再分配。各处理机可以通过共享同一内存地址单元来相互通信。这种通信方式不仅快捷可靠，而且从编程的角度来看，共享同一内存地址单元就是共享变量。这使得在SMP上编程简化了许多。同时，由于数据只有一份拷贝，用户对数据的管理也方便了许多。

　　SMP系统每个处理器可以平等地访问内存及I/O的对称的逻辑结构及其对称的硬件结构有利于开发较高的并行性。对称性是SMP的优点，但它也给SMP带来了一些问题：所有的处理器都可以访问存储器和I/O设备使得存储器和I/O的负载很大，容易成为系统的瓶颈。这限制了系统中处理器的数量。另一方面，所有处理器共用一个存储器和一个操作系统，所以总线、存储器、操作系统中有一个失效就会导致整个系统的崩溃，系统不够可靠和稳定。SMP系统的互连网络使用总线或交叉开关，而总线和交叉开关一旦作成就难于扩展。

　　目前人们采用CC-NUMA体系结构来解决SMP的可扩展性问题。CC-NUMA是将一些SMP机作为结点用互连网络连接起来形成的一个较大的系统。CC-NUMA系统中各结点间不用总线连接，因此可以包含更多的结点，解决了SMP不可扩展的问题。同时CC-NUMA系统仍然是单一地址空间，所有结点中的存储器统一编址，构成一个统一的地址空间，该地址空间被所有的处理器共享，保持了SMP系统易于编程的特点。在CC-NUMA中，由于数据空间局部性的原因，处理器大多数数据访问都可限制在本地结点内，网络上的通信主要是高速缓存一致性命令而不是传输数据。

　　典型的SMP计算机有英特尔SHV服务器电路板、SUN Ultra Enterprise 10000系统。典型的CC-NUMA系统有HP/Convex Exemplar X-Class、Sequent NUMA-Q、SGI/Gray Origin 2000。

　　英特尔SHV电路板是一个低端的SMP系统。它可用来构造CC-NUMA系统。SHV是总线结构的。一个SHV中包含4个Pentium Pro组件、两个PCI桥、一个或多个存储控制器和一个OEM桥。它们用一条时钟频率为66MHz、64位带宽的存储器总线连接。一个Pentium Pro组件包括一个Pentium Pro处理器，一个256KB或512KB的二级高速缓存、一个高级可编程中断控制器（APIC）和一个二级缓存－总线控制器。PCI桥是PCI总线与SHV上的存储器总线的接口，它相当于SHV的I/O设备。它可与磁盘、CD-ROM或其它I/O设备相连。存储控制器可管理4GB的DRAM。OEM桥是给第三方开发者准备的，开发者可将他们需要的设备连在OEM桥上。通过OEM桥可以将多个SHV连接起来构成CC-NUMA系统。

　　Exemplar X是HP/Convex公司于1996年作为可扩展并行处理机推出的。它采用CC-NUMA结构。一个Exemplar X系统包含若干结点，每个结点是一个SMP系统。这些结点通过一个一致性环形互连网（Coherent Toroidal Interconnect）相连。每个结点包含16个主频为180MHz的64位PA-8000处理器。每个处理器有一个1MB的指令高速缓存和一个1MB的数据高速缓存。每个结点内还有一个256MB至16GB的32路交叉存储器作为共享存储器。结点内部使用 交叉开关连接。Exemplar X系统的一个特点是在每个结点内设置独特设计的数据移动器。它与处理器、PCI插槽和交叉开关相连，同时与各结点间的环形网络相连，其作用是保证各结点间数据传输的高带宽。