超級計算機(Super computer)是指能夠執(zhí)行一般個人電腦無法處理的大量資料與高速運算的電腦。就超級計算機和普通計算機的組成而言，構成組件基本相同，但在性能和規(guī)模方面卻有差異。超級計算機主要特點包含兩個方面：極大的數據存儲容量和極快速的數據處理速度，因此它可以在多種領域進行一些人們或者普通計算機無法進行的工作。
超級計算機是指信息處理能力比個人計算機快一到兩個數量級以上的計算機，它在密集計算、海量數據處理等領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。作為高性能計算技術產品的超級計算機，又稱巨型機，是與高性能計算機或高端計算機相對應的概念。超級計算機具有很強的計算和處理數據的能力，主要特點表現為高速度和大容量，配有多種外部和外圍設備及豐富的、高功能的軟件系統(tǒng)。超級計算機采用渦輪式設計，每個刀片就是一個服務器，能實現協(xié)同工作，并可根據應用需要隨時增減。以我國第一臺全部采用國產處理器構建的“神威·太湖之光”為例，它的持續(xù)性能為9.3億億次/秒，峰值性能可以達到12.5億億次/秒。通過先進的架構和設計，實現了存儲和運算的分開，確保用戶數據、資料在軟件系統(tǒng)更新或CPU升級時不受任何影響，保障了存儲信息的安全，真正實現了保持長時、高效、可靠的運算并易于升級和維護的優(yōu)勢。 [3] 根據處理器的不同，可以把超級計算機分為兩類，采用專用處理器或者采用標準兼容處理器。前者可以高效地處理同一類型問題，而后者則可一機多用，使用范圍比較靈活、廣泛。專一用途計算機多見于天體物理學、密碼破譯等領域。國際“象棋高手”“深藍”、日本的“地球模擬器”都屬于這樣的超級計算機，很多超級計算機是非專用系統(tǒng)，服務于軍事、醫(yī)藥、氣象、金融、能源、環(huán)境和制造業(yè)等眾多領域。
超級計算機是1929年《紐約世界報》中最先報道出的一個名詞，它是將大量的處理器集中在一起以處理龐大的數據量，同時運算速度比常規(guī)計算機快許多倍。但是從結構上看，超級計算機和普通計算機都是大同小異的，而這種并行化處理使得人們可以對龐大數據進行處理，進而影響到各個行業(yè)運行，其意義十分重大，1976年美國克雷公司推出了世界上首臺運算速度達每秒2.5億次的超級計算機，突出表現一國科技實力的超級計算機，堪稱集萬千寵愛于一身的高科技寵兒，在諸如天氣預報、生命科學的基因分析、核業(yè)、軍事、航天等高科技領域大展身手，讓各國科技精英競折腰，各國都在著手研發(fā)億億級超級計算機。
一般來說，超級計算機的運算速度平均每秒1000萬次以上，存貯容量在1000萬位以上。如美國的ILLIAC-Ⅳ，日本的NEC，歐洲的尤金，中國的“銀河”計算機，就屬于巨型計算機。巨型計算機的發(fā)展是電子計算機的一個重要發(fā)展方向。它的研制水平標志著一個國家的科學技術和工業(yè)發(fā)展的程度，體現著國家經濟發(fā)展的實力。一些發(fā)達國家正在投入大量資金和人力、物力，研制運算速度達幾百萬億次的超級大型計算機。
自2009年我國國防科技大學發(fā)布峰值性能為每秒1.206千萬億次的“天河一號”超級計算機，我國成為美國之后第二個可以獨立研制千萬億次超級計算機的國家。尤其2016年神威太湖之光的出現，更是標志我國進入超算世界領先地位。超級計算機可以代表一個國家在信息數據領域的綜合實力，甚至可以說影響到國家在世界科學技術上的地位，不僅如此，在大數據時代即將到來之際，超級計算機的實際應用也相當可觀。
下載文檔
