Процессоры работают одновременно.
Работа с оперативной памятью (за пределами кэша процессора) проходит не одновременно.
Именно поэтому в классической архитектуре не целесообразно слишком много процессоров использовать. Процессоры друг другу мешают - время доступа к оперативной памяти увеличивается.
Для многоядерной архитектуры, где можно использовать общий кэш процессора на все ядра - ситуация получше.
Не обязательно чтобы процессоры были установлены во все гнезда на материнской плате.
Для некоторых случаев отдельные процессора могут быть отключены программно:
Например, из-за несовместимости с некоторыми операционными системами.
При выходе отдельного процессора из строя.