アーキテクチャはSX-3以前(SX-2まで)とそれ以降は多少差はあるが、ここでは全体的な特徴について説明する。大きく分けて2つのユニットから構成されている、非対称密結合マルチプロセッサ構成をとっている。また同時期に開発された他系統の機種と比較すると、日立のもの（HITAC S-810）と対照的で、S-810は既存メインフレームの拡張という形態であるのに対し、SXシリーズでは制御部のメインフレームとは分離独立した形態をとった。また、モデル毎に高速化をはかる機能が追加されてきている。たとえば、パイプラインの増加、命令セットの強化(8バイト演算命令の追加など)、データのロード/ストア用のバスの分離や強化などがあげられる。
2017年10月25日に、発売予定を発表した。演算器周辺は前世代までと同様のパイプライン演算器だが、ノードをPCIeカードに実装し、それを1枚使用するデスクサイドマシン形態の最小構成から、多数使用するラック実装のスーパコンピュータセンタ向けまでを揃えている（地球シミュレータの更新が2020年代前半にあると思われるが、それとの関連についての情報は2018年末の時点では無い）。そしてPCIe化にともない、管理側のシステムが変更され、ハードウェアの面では管理側（NECでは、演算側の「ベクトルエンジン」に対し「ベクトルホスト」と呼んでいる）が独自の専用アーキテクチャからx86機ベースに、ソフトウェアの面ではOSはSUPER-UXから、Unix系である点は同じだがLinuxに更新された。8コアのベクトルエンジンは、SX-ACEと比較し、性能当たりの消費電力を1/5に、設置面積を1/10に、CPUコア性能を307GFLOPSに、データ転送速度をCPUコア当たり150GB/sとした。
2011年（平成23年）11月に開発開始を発表。SX-9と比較し、性能当たりの消費電力を1/10に、設置面積を1/5に、CPUコア性能を64GFLOPSに、データ転送速度をCPUコア当たり64GB/sにする事を目指すとしていた。SXシリーズとして初めて複数のCPUコアを1チップ上に集積するマルチCPUコアのLSIを採用した。名称については、2013年4月のCool Chips 16では決まっていないとのことでNGVと呼んでいたが、筐体の写真にはSX-Xとあった（なお、SX-Xという仮称はSX-3の開発中などで使っている例がある）。発売時にSX-ACEとして発表された。2013年11月発売、SC13で展示もおこなわれた。「SX-10」は商標登録されており使えなかったため変えたとのことである。。ACEの名は16進法などで10に使う記号であるAを意識している。
2007年（平成19年）10月発表。ペタフロップス時代を視野に入れ開発された。当初の予定通り1チップベクトルプロセッサを採用し、プロセッサ当たりの性能は100GFLOPSを越える。(発表時点ではシングルプロセッサとして世界最高性能)これに伴い、性能当たりの電力効率を大幅に向上させている。65nm CMOSプロセス、11層銅配線採用。最大で8192台のCPUを接続できる。ノード間の接続速度も見直され、回線交換方式からパケット交換方式に変更。最大で256GB/S(128GB/S×2)となった。オペレーティングシステムはSUPER-UXを継続採用している。
2006年（平成18年）10月発表。ベクトルプロセッサ(CPU)の中枢機能であるベクトル加算器と乗算器を倍増し、CPU当たりの性能を従来機に比べ2倍以上の35.2GFLOPS(従来は16GFLOPS)に向上した。同時に、1CPU(シングルコア)当たりの最大ベクトル性能で100GFLOPSを超える1チップベクトルプロセッサを搭載した次期ベクトルスーパーコンピュータを開発中であることを表明した。
2004年（平成16年）10月発表。シングルノードの最大CPU数は8個(128GFLOPS)、最大共有メモリ容量は64GB(FCRAM)/128GB(DDR2-SDRAM)、主記憶転送速度は512GB/sである。1ノード1モジュールを達成しCPUとメモリモジュール間にSX-6/7まで有った同軸布線20,000本を廃しカード化（ケーブルレス化）を高密度実装(15インチUXGAディスプレイの画素と同じ密度の外部接続ピン密度）を用いて実現した。90nmCMOSプロセスを採用。クロックが SX-6比2倍、スカラ演算ユニット1ns(1GHz), ベクトル演算ユニット0.5ns(2GHz)となり1CPUあたり16GFLOPSを達成。SXシリーズとしては初のSQRT命令のハードウェアサポートを実現。2005年9月、SX-6iの後継相当のデスクサイドモデルSX-8i発表。SX-6iで不評だった最大搭載メモリ量を32GBと大幅に拡大し、主記憶転送速度は64GB/s。
2002年（平成14年）10月発表。シングルノードの最大CPU数は32個(282GFLOPS)、最大共有メモリ容量は256GB、主記憶転送速度は1131GB/sである。基本的にはSX-6のシングルノード内のCPU数と最大共有メモリ量を拡張したモデル。0.15μmCMOSプロセスを採用。
駆逐艦松（まつ）は、丁型駆逐艦の第5481号艦として舞鶴工廠で建造。1943年（昭和18年）8月8日、起工。同年12月22日、命名。同日附で駆逐艦一等の部中に松型が新設され、その1番艦に定められる。1944年（昭和19年）2月3日に進水し、本籍を舞鶴鎮守府に定められる。3月25日、松・冬月の艤装が急がれる中、舞鶴海軍工廠では松型4番艦「桃」が進水する。また秋月型12番艦「花月」や松型8番艦「槇」、同型11番艦「榧」の建造も始まっている。同日附で、米井垣雄少佐は松艤装員長に任命される。4月27日附で米井少佐は本艦初代駆逐艦長に任命された。4月28日、竣工。訓練部隊の第十一水雷戦隊（司令官高間完少将・海軍兵学校41期）に編入され、5月1日に舞鶴を出港して呉に移動した。