Ada satu perbedaan utama antara dua format utama — prosesor skalar dan array — di mana sistem komputer memproses informasi. Sementara prosesor skalar bekerja pada satu item data pada satu waktu, prosesor array dapat menangani beberapa aliran data secara bersamaan. Kedua prosesor, bagaimanapun, adalah bagian dari unit pemrosesan pusat (CPU), yang mengontrol semua tindakan komputer dan dapat menangani semua waktu data. Prosesor skalar dan array melakukan banyak operasi yang sama, tetapi dengan cara yang berbeda, membuat masing-masing cocok untuk tujuan yang berbeda dan memastikan semua fungsi dari yang paling sederhana hingga yang paling kompleks dapat diselesaikan.
Prosesor array menerapkan satu instruksi ke beberapa array atau matriks data secara bersamaan sebelum pindah ke instruksi berikutnya. Hal ini memungkinkan prosesor array beroperasi lebih cepat karena prosesor tidak perlu menunggu rangkaian instruksi pertama dijalankan pada satu item sebelum melanjutkan ke item berikutnya. Banyak langkah yang diperlukan untuk melakukan operasi dihilangkan karena komputer mengambil beberapa item pada saat yang sama, melakukan operasi pada semuanya, kemudian menulis ulang ke memori, bukan mengulangi langkah dengan setiap bagian data baru.
Prosesor skalar beroperasi pada satu item data pada satu waktu sebelum pindah ke item berikutnya. Setiap instruksi harus dilakukan pada item saat ini sebelum pindah ke instruksi berikutnya. Pada akhir loop, set instruksi dilakukan pada item berikutnya secara berurutan. Hampir semua CPU pasar massal adalah skalar meskipun mereka mungkin memiliki elemen yang beroperasi lebih seperti prosesor array.
Superkomputer tahun 1980-an dan 1990-an dirancang untuk memproses data dalam jumlah besar menggunakan instruksi-tunggal-banyak-data. Prosesor array memungkinkan untuk memanipulasi data sains dan penelitian dalam waktu yang lebih singkat. Meskipun mungkin tampak intuitif bahwa prosesor array akan menangani semua fungsi CPU lebih cepat daripada prosesor skalar, ini tidak terjadi. Prosesor array mampu menangani data dalam jumlah besar secara efisien, tetapi karena fungsinya mengharuskan CPU menjadi lebih kompleks, operasi yang lebih sederhana lebih sulit dilakukan.
Perbedaan antara prosesor skalar dan array menjadi kurang jelas dengan diperkenalkannya mikroprosesor pada tahun 1994. Sejak saat itu mikroprosesor yang menampilkan elemen instruksi tunggal-beberapa-data telah menjadi norma dan semakin mempersempit kesenjangan antara prosesor skalar dan array. Konsol permainan video dan akselerator grafis memiliki CPU grafisnya sendiri yang berjalan secara paralel dengan CPU skalar utama, sehingga membebaskan CPU utama untuk melakukan fungsi non-grafis.