SIMD全稱Single Instruction Multiple Data，單指令多數據流，能夠復制多個操作數，并把它們打包在大型寄存器的一組指令集。以同步方式，在同一時間內執行同一條指令。以加法指令為例，單指令單數據（SISD）的CPU對加法指令譯碼后，執行部件先訪問內存，取得第一個操作數；之后再一次訪問內存，取得第二個操作數；隨后才能進行求和運算。而在SIMD型的CPU中，指令譯碼后幾個執行部件同時訪問內存，一次性獲得所有操作數進行運算。這個特點使SIMD特別適合于多媒體應用等數據密集型運算。 如：AMD公司引以為豪的3D NOW! 技術實質就是SIMD，這使K6-2、雷鳥、毒龍處理器在音頻解碼、視頻回放、3D游戲等應用中顯示出優異的性能。