De início esta arquitetura paralela pode parecer estranha, mas como será constatado adiante, ela não só é conhecida, como também já foi muito utilizada. Para facilitar o conceito de um computador que utilize uma única instrução operando sobre uma grande quantidade de dados, devemos consultar o diagrama da Figura 3.
A arquitetura mostrada apresenta N processadores (EP), sendo que cada processador trabalha sobre um dado distinto, que vem de cada um dos N módulos de memória (MD). O ponto importante é que todos os processadores (EPi) trabalham sincronizados e executam todos a mesma instrução, ou seja, cada instrução é passada, ao mesmo tempo, para os N EPs. Assim, os processadores executam a mesma instrução, porém sobre um dado diferente. Como é fácil de concluir, um computador com essa arquitetura é capaz de operar um vetor de dados por vez. Vem daí seu nome de Computador Vetorial, ou “Array Processor”.
Um grande exemplo desta arquitetura são os famosos computadores Cray. Outro exemplo é o conjunto de instruções MMX. Eles são muito usados quando um mesmo programa deve ser executado sobre uma grande massa de dados, como é o caso de prospeção de petróleo. Note que essa arquitetura não sofre com problemas de sincronização, pois existe um único programa em execução.