Single Instruction Multiple Data (SIMD) ist eine Rechnerarchitektur mit Vektorprozessoren, bei der viele Prozessoren ihre Befehle von einem Befehlsprozessor erhalten und gleichzeitig unterschiedliche Daten verarbeiten. Ein Befehl wird also gleichzeitig auf mehrere Datensätze angewendet und parallel abgearbeitet. Beim SIMD-Prinzip verringert sich der Aufwand an rechenintensiven Schleifen, da diese auf Hardware-Ebene parallelisiert werden.
Bei der SIMD-Rechnerarchitektur hat jeder Prozessor seinen eigenen Speicher, wie beim Vektorrechner. Rechenvorgänge für komplexe Video-, Grafik- und 3D-Darstellungen werden mit der SIMD-Technik wesentlich beschleunigt.
Bei den SIMD- Architekturen unterscheidet man zwischen dem Feldrechner bei dem gleichartige Verarbeitungseinheiten mit einem einzelnen Befehl angesprochen werden können, und dem Vektorrechner bei dem mit einem Befehlswort die einzelnen Elemente eines Vektors berechnet werden. Eingesetzt wird die SIMD- Architektur beispielsweise bei der Multimedia Extension ( MMX), Internet Streaming SIMD Extension ( ISSE) und 3DNow.
Neben dem SIMD-Konzept gibt es als weitere Single-Instruction-Rechnerarchitektur Single Instruction Single Data ( SISD), und als Multiple-Instruction-Rechnerarchitektur Multiple Instruction Single Data ( MISD) und Multiple Instrction Multiple Instruction Multiple Data ( MIMD). Die SIMD-Rechnerarchitektur gehört zu der von Flynn durchgeführten Klassifizierung.