SIMD命令とベクトル演算とは？

SIMD命令とベクトル演算とは、SIMDは1つの命令で複数のデータに同じ演算を一括適用する方式（フリンの分類の一つ）。ベクトルレジスタに数個〜数十個の値を載せ、加算などを一度に処理する。画像処理・信号処理・機械学習のように、同型の演算を大量のデータへ繰り返す用途で効く。

しむどめいれいとべくとるえんざん

応用情報技術者試験の頻出用語／テクノロジ系

SIMD命令とベクトル演算の意味

SIMDは1つの命令で複数のデータに同じ演算を一括適用する方式（フリンの分類の一つ）。ベクトルレジスタに数個〜数十個の値を載せ、加算などを一度に処理する。画像処理・信号処理・機械学習のように、同型の演算を大量のデータへ繰り返す用途で効く。

256ビット幅のSIMDレジスタなら、32ビット浮動小数点数を8個まとめて扱えるので、ループ回数が1/8になる。画像の明度を全画素で一律に上げる処理や、行列積の内積計算が典型例。コンパイラの自動ベクトル化か、専用の組込み関数で利用する。

SIMDは「同じ演算を並べる」ことが前提なので、要素ごとに条件分岐が入る処理では効果が出ない（両方の枝を計算してマスクで選ぶ形になる）。マルチコアによるスレッド並列（MIMD）とは並列化の階層が違い、両者は併用できる。

最終更新：2026-08-25／解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。