NUMA (Non-Uniform Memory Access) mimarisinde bellek erişim süresi sabit değildir; işlemcinin hangi bellek düğümüne eriştiğine bağlı olarak 1x ile 3x arasında değişebilir. Bu fark küçük görünür ama yüksek frekanslı bellek erişimi gerektiren sistemlerde nanosaniyeler, saniyeler haline gelir. numa bellek yerelliği optimizasyonunun özü, her iş parçacığının kendi CPU'suna yakın bellek düğümünden veri çekmesini sağlamaktır. Linux çekirdeği bu amaçla NUMA-aware bellek tahsisi yapar: varsayılan politika (first-touch), bir bellek sayfasını ilk erişen işlemcinin yerel düğümüne tahsis eder. Bu politika kötü optimize edilmiş uygulamalarda ciddi sorunlara yol açar. Tipik bir hata senaryosu: ana iş parçacığı tüm bellek alanını başlatır (first-touch), sonra iş yükünü diğer CPU'lardaki iş parçacıklarına dağıtır. Başlatma işlemini yapan ana iş parçacığının CPU'su hangi NUMA düğümündeyse tüm bellek orada tahsis edilmiştir. Diğer iş parçacıkları uzak belleğe erişmek zorunda kalır: numa bellek yerelliği tamamen bozulur. Çözüm iki katmanlıdır. Birincisi, başlatma işini iş yükünü taşıyacak iş parçacıklarına dağıtmak (her iş parçacığı kendi bölümünü başlatır). İkincisi, numactl veya set_mempolicy() çağrılarıyla bellek tahsis politikasını açıkça belirtmek. İş parçacığı yakınlığı (thread affinity) bu denklemin diğer yarısıdır. sched_setaffinity() ile bir iş parçacığı belirli CPU'lara sabitlenebilir. Ancak yakınlık belirlerken NUMA topolojisi gözetilmezse iyileştirme oranı düşer. numactl --hardware çıktısı veya /sys/devices/system/node/ dosya sistemi, düğüm-CPU haritasını gösterir. Migrasyon maliyeti de hesaba katılmalıdır. Bir iş parçacığı NUMA düğümleri arasında taşındığında hem TLB flush hem de bellek erisim paterninin bozulması söz konusudur. Çekirdek bu durumu NUMA balancing mekanizmasıyla yönetir: süreci belleğe yakın tutmak veya belleği sürece yakın taşımak arasında dinamik bir karar verir. Bu mekanizma /proc/sys/kernel/numa_balancing ile etkinleştirilebilir veya devre dışı bırakılabilir; yüksek bellek bant genişliği gerektiren uygulamalarda manuel kontrol genellikle daha iyi sonuç verir.