在多核CPU中，虽然每个核心可以独立执行自己的指令流，但是当涉及到对同一内存地址进行操作时，例如执行CAS操作，就会涉及到缓存一致性和内存可见性的问题。现代多核处理器通常采用某种缓存一致性协议，如MESI协议，来确保不同核心之间的缓存内容保持一致。这意味着，当一个核心尝试对某个内存地址执行写入操作时，它会先获得该地址的所有权，然后进行写入操作。在这个过程中，其他核心对该地址的写入操作会被暂时阻塞，直到所有权被释放。

此外，CPU中的总线仲裁机制也会确保在同一时刻只有一个核心能够对内存进行写入。如果两个核心同时尝试写入同一内存地址，通常只有一个核心的写入会成功，而另一个核心的写入会被延迟或丢弃。这是因为总线仲裁机制会决定哪个核心获得了总线的使用权，从而能够执行写入操作。

因此，即使在多核CPU中，同一时间片上不会有多个核心同时执行修改同一内存地址的CAS操作。这是由于底层硬件的同步机制和总线仲裁机制所决定的，它们共同保证了操作的原子性和数据的一致性。