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Vektorprozessoren (auch Vektorrechner oder Array-Prozessoren genannt) führen eine Berechnung gleichzeitig auf vielen Daten (in einem Vektor bzw. Array) aus. Wenn viele gleichartige Daten auf gleiche Weise bearbeitet werden sollen (beispielsweise bei Matrizenoperationen), sind Vektorprozessoren reinen Allzweck-Prozessoren (z. B. x86), die alle Daten nacheinander bearbeiten, weit überlegen. Dies ist zumindest dann der Fall, wenn der Vektorrechner auch einen parallelen Zugriff auf den Hauptspeicher hat.