Não, um único núcleo de CPU pode executar apenas uma instrução por vez. A ilusão de execução simultânea de vários programas em um único núcleo é alcançado através de uma técnica chamada Slicing de tempo ou Comutação de contexto .

O sistema operacional alterna rapidamente entre diferentes programas, dando a cada um pequeno fatia de tempo (um "tempo quântico") para executar. Isso acontece tão rapidamente que parece ao usuário como se vários programas estivessem em execução simultaneamente. Na realidade, apenas as instruções de um programa estão sendo executadas pelo núcleo da CPU a qualquer momento. O núcleo é compartilhado, mas não simultaneamente, no sentido de que várias instruções de diferentes programas estão sendo executadas no mesmo momento exato no mesmo núcleo.

As CPUs com vários núcleos podem executar genuinamente múltiplas instruções simultaneamente, uma em cada núcleo. No entanto, mesmo assim, cada núcleo individual ainda opera com uma instrução por vez. A execução simultânea só é possível porque existem vários núcleos de execução.