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非統一主記憶體訪問架構（英語：non-uniform memory access，簡稱NUMA）是一種為多處理器的電腦設計的主記憶體架構，主記憶體訪問時間取決於主記憶體相對於處理器的位置。在NUMA下，處理器訪問它自己的本地主記憶體的速度比非本地主記憶體（主記憶體位於另一個處理器，或者是處理器之間共享的主記憶體）快一些。
非統一主記憶體訪問架構的特點是：被共享的主記憶體物理上是分散式的，所有這些主記憶體的集合就是全域位址空間。所以處理器訪問這些主記憶體的時間是不一樣的，顯然訪問本地主記憶體的速度要比訪問全域共享主記憶體或遠端訪問外地主記憶體要快些。另外，NUMA中主記憶體可能是分層的：本地主記憶體，群內共享主記憶體，全域共享主記憶體。
NUMA架構在邏輯上遵循對稱多處理（SMP）架構。它是在二十世紀九十年代被開發出來的，開發商包括Burruphs（後來的優利系統），Convex Computer（後來的惠普），義大利霍尼韋爾資訊系統（HISI）（後來的Group Bull），Silicon Graphics公司（後來的矽谷圖形），Sequent電腦系統（後來的IBM），EMC，Digital（後來的Compaq，現惠普）。這些公司研發的技術後來在類Unix作業系統中大放異彩，並在一定程度上運用到了Windows NT中。
首個基於NUMA的Unix系統商業化實現是對稱多處理XPS-100系列伺服器，它是由VAST公司的Dan Gielen為HISI設計。這個架構的巨大成功使HISI成為了歐洲的頂級Unix廠商。
AMD在Opteron、EPYC處理器中實現了基於HyperTransport、Infinity Fabric的NUMA。Intel在Xeon處理器中實現基於QPI的NUMA。
Linux核心2.5包含了基本的NUMA支援。
Windows Server 2008 R2、Windows 7支援NUMA。