單指令多數(shù)據(jù)（SingleInstructionMultipleData）簡稱SIMD。SIMD結(jié)構(gòu)的CPU有多個(gè)執(zhí)行部件，但都在同一個(gè)指令部件的控制下。SIMD在性能優(yōu)勢(shì)呢：以加法指令為例，單指令單數(shù)據(jù)（SISD）的CPU對(duì)加法指令譯碼后，執(zhí)行部件先訪問內(nèi)存，取得個(gè)操作數(shù)；之后再一次訪問內(nèi)存，取得第二個(gè)操作數(shù)；隨后才能進(jìn)行求和運(yùn)算。而在SIMD型CPU中，指令譯碼后幾個(gè)執(zhí)行部件同時(shí)訪問內(nèi)存，一次性獲得所有操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。這個(gè)特點(diǎn)使得SIMD特別適合于多媒體應(yīng)用等數(shù)據(jù)密集型運(yùn)算。AMD公司的3DNOW！技術(shù)其實(shí)質(zhì)就是SIMD，這使K6－2處理器在音頻解碼、視頻回放、3D游戲等應(yīng)用中顯示出優(yōu)異性能。
平時(shí)接觸的計(jì)算機(jī)都是標(biāo)量機(jī)，向量機(jī)都是大型計(jì)算機(jī)，一般用于軍事工業(yè)，氣象預(yù)報(bào)，以及其他大型科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域，這也說明了向量機(jī)都很貴。國產(chǎn)的銀河計(jì)算機(jī)就是向量機(jī)普通的計(jì)算機(jī)所做的計(jì)算，例如加減乘除，只能對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，被稱為標(biāo)量運(yùn)算。向量運(yùn)算一般是若干同類型標(biāo)量運(yùn)算的循環(huán)。向量運(yùn)算通常是對(duì)多組數(shù)據(jù)成批進(jìn)行同樣運(yùn)算，所得結(jié)果也是一組數(shù)據(jù)。很多做科學(xué)計(jì)算的大（巨）型機(jī)都是向量機(jī)。