愛華網超級計算機通常是指由數百數千甚至更多的處理器（機）組成的、能計算普通PC機和服務器不能完成的大型復雜課題的計算機。為了幫助大家更好的理解超級計算機的運算速度我們把普通計算機的運算速度比做成人的走路速度，那么超級計算機就達到了火箭的速度。在這樣的運算速度前提下，人們可以通過數值模擬來預測和解釋以前無法實驗的自然現象。
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簡介
主要應用
世界十大超級計算機
億億級超級計算機
最快的超級計算機
時間線
科幻中的超級計算機
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簡介
主要應用
世界十大超級計算機
億億級超級計算機
最快的超級計算機
時間線
科幻中的超級計算機
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編輯本段簡介
巨型計算機（巨型機,supercomputer）是一種超大型電子計算機。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)。
巨型計算機實際上是一個巨大的計算機系統(tǒng)，主要用來承擔重大的科學研究、國防尖端技術和國民經濟領域的大型計算課題及數據處理任務。如大范圍天氣預報，整理衛(wèi)星照片，原子核物的探索，研究洲際導彈、宇宙飛船等，制定國民經濟的發(fā)展計劃，項目繁多，時間性強，要綜合考慮各種各樣的因素，依靠巨型計算機能較順利地完成。
對巨型計算機的指標一些廠家這樣規(guī)定：首先，計算機的運算速度平均每秒1000萬次以上；其次，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，我國的"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，研制運算速度達幾百億次的超級大型計算機。
新一代的超級計算機采用渦輪式設計，每個刀片就是一個服務器，能實現協同工作，并可根據應用需要隨時增減。單個機柜的運算能力可達460.8千億次/秒，理論上協作式高性能超級計算機的浮點運算速度為100萬億次/秒，實際高性能運算速度測試的效率高達84.35%，是名列世界最高效率的超級計算機之一。通過先進的架構和設計，它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。
2011年6月21日國際TOP500組織宣布，日本超級計算機“京”（K computer）以每秒8162萬億次運算速度成為全球最快的超級計算機。
由日本政府出資、富士通制造的巨型計算機“K Computer”目前落戶于日本理化研究所，并成功從中國手中奪回運算速度排行榜第一的寶座。以每秒8162萬億次運算速度成為全球最快的超級計算機。 “K Computer”當前運算速度為每秒8千萬億次，而到2012年完全建成時，其運算速度將達到每秒一萬萬億次?！癒 Computer”比現居第二的中國超級計算機速度快出約3倍，甚至比排名第2至第6的計算機運算速度總和還要快。
而根據2012年6月的世界超級計算機排名，IBM重拔頭籌
國際超級電腦組織18日公布最新的全球超級電腦500強名單，美國超級電腦重奪世界第一寶座，而中國超級電腦排名第五。
美國的超級電腦技術在過去一年中突飛猛進，由美國國際商業(yè)機器公司(IBM(微博))最新研制的超級計算機“紅杉”(Sequoia)，為美國奪得全球最快超級計算機寶座。這是繼2009年后美國再次奪回“世界第一電腦”的頭銜。
根據18日公布的數據，“紅杉”的持續(xù)運算測試達到每秒16.324petaflops，即每秒16324萬億次運算，其峰值運算速度高達每秒20132萬億次，令其他計算機望塵莫及。
“紅杉”將用來進行模擬核試驗，以及延長老舊核武器的壽命，避免進行地下核試驗。它目前被安裝在美國能源部所屬的勞倫斯利福摩爾國家實驗室。
IBM研制開發(fā)的另一臺超級電腦“米拉”以每秒8162萬億次的運算速度名列第三，目前安裝在美國能源部所屬的阿貢國家實驗室。
美國國家核安全局局長達戈斯提諾表示，“紅杉”等超級電腦提供的潛在計算能力“提升了美國核威懾力量的信心”。
日本理化學研究所與富士通(Fujitsu)共同研發(fā)和組裝中的超級電腦“京”在名單中位居亞軍，其測試速度上升到每秒運算速度10510萬億次，峰值運算速度11280萬億次。
排名前十的超級計算機系統(tǒng)實測運算速度都超過每秒千萬億次，其中美國的超級計算機有3個，中國和德國2個，日本、法國和意大利各1個。
中國國家超級計算天津中心的“天河一號”超級電腦在最新排名中名列第五；另外超級計算深圳中心的“星云”超級電腦排名第十。[1]
編輯本段主要應用
應用概述
超日本“京”計算機
級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，多用于國家高科技領域和尖端技術研究，是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標志。
隨著超級計算機運算速度的迅猛發(fā)展，它也被越來越多的應用在工業(yè)、科研和學術等領域。我國現階段超級計算機擁有量為22臺（中國內地19臺，香港1臺，臺灣2臺），居世界第2位，就擁有量和運算速度在世界上處于領先地位，但就超級計算機的應用領域來說我們和發(fā)達國家美國、德國等國家還有較大差距。如何利用超級計算機來為我們的工業(yè)、科研和學術等領域服務已經成為我們今后研究發(fā)展的一個重要課題。超級計算機是一個國家科研實力的體現，它對國家安全，經濟和社會發(fā)展具有舉足輕重的意義。我國超級計算機及其應用的發(fā)展為我國走科技強國之路提供了堅實的基礎和保證。我國超級計算機現狀
作為高“天河一號”超級計算機
科技發(fā)展的要素，超級計算機早已成為世界各國經濟和國防方面的競爭利器。經過我國科技工作者幾十年不懈地努力, 我國的高性能計算機研制水平顯著提高，成為繼美國、日本之后的第三大高性能計算機研制生產國。
國IBM“Sequoia（紅杉）”超級計算機
家863軟件專業(yè)孵化器（昆明）基地積極加強與由美國國家工程院院士、美國藝術與科學院院士、世界超級渦輪式刀片計算機之父博士陳世卿領銜的超級計算核心技術和科學家團隊的合作，計劃引進其擁有完全自主知識產權的具有世界領先技術的超級計算機以及相關行業(yè)領域的解決方案，利用超級計算機強大的科學計算、事務處理和信息服務能力，借助其提供信息服務的強大引擎或平臺，整合資源，協同作業(yè)，解決污染整治對算法、方程、建模、模擬等復雜計算的需求。
超級計算機被稱為“經濟轉型和科學研究加速器”，超級計算機的廣泛應用能夠帶動國家整體科技創(chuàng)新能力的增強。但是目前中國超級計算機普遍面臨硬件性能強大應用領域匱乏的問題，科研機構、高校和企業(yè)用戶目前存在超級計算機應IBM藍色基因
用成本過高、軟件開發(fā)滯后、設備利用率低等問題。
面對中國超級計算機的應用不足問題，我們看到了一些國內服務器主導廠商的努力轉變，在2009年浪潮發(fā)布“倚天”桌面超級計算機，借助CPU-GPU協同計算加速架構，單機計算能力最高可達每秒4萬億次，真正實現了將超級計算機從龐大的機房和計算中心轉移到了用戶的桌面。
浪潮還與國際超級計算機大會組委會(International Supercomputing Conference，簡稱ISC)聯合舉辦“首屆中國大學生超級計算機競賽暨ISC12國際大學生超級計算機競賽中國區(qū)選拔賽”，比賽將使用一項基準性能測試（Linpack測試）和四項應用測試（CPMD、CP2K、Openfoam、Nemo）重點考察參賽隊組建的超級計算機的綜合性能，具有明顯的應用導向，是對參賽隊伍超級計算機應用能力的全面考察。大賽主辦方浪潮集團也強調，比賽將會成為一個權威、專業(yè)、公平的超算應用領域的競賽和交流平臺，推動中國超算的應用研究和人才培養(yǎng)。世界超級計算機現狀
美國勞倫斯·利弗莫爾（Lawrence · Livermore ）國家實驗室內，由IBM設計的藍色基因/L在測試中以每秒 136.8 兆的計算速度記錄一個高峰值之后恢復了最高點。IBM稱，在一次完整的過程中, 系統(tǒng)應該有兩倍的動力,即峰值表現超過 360 teraflops。
來自德國和美國的研“走鵑”超級計算機
究人員，每年兩次頒布動力最為強大的500個計算機的名單。最近的名單出現在德國海德堡舉行的國際超級計算機會議上。這些高端計算機都是由各種奇特的制造方法完成，而不是由標準成分組成的。盡管這樣，計算機也可以達到一個極高的速度。
過去兩年，多數接近最高的500個名單的計算機是由普通的電腦硬盤連同新奇的軟件組成。但是現在情況不同了，一些系統(tǒng)開始決定這些排名。舉例來說,現在的冠軍藍色基因/L, 是經過特殊設計的系統(tǒng)，同時合并了空前的 65,536 個人處理器,再加之可升級的模版設計。此系統(tǒng)不但比傳統(tǒng)的系統(tǒng)更有動力而且也比較緊湊避免了供電不足。IBM 的湯姆斯J 沃森研究中心設計的被稱為BGW的藍色基因機器是本次500名單中的第二名，這進一步說明了此設計理念的正確性。這一系統(tǒng)與藍色基因/ L 的模組設計一樣，只是有較小的處理器并且只可以記錄 91.2 teraflops 峰值處理動力。
現在，沒有一部在1997年制造的計算機有能力進入最高500名單。高速計算爭霸的戰(zhàn)爭表明：傳統(tǒng)計算機處理器與超級處理器的差別。日本政府最近宣布計劃贊助一部處理速度高達1000 teraflops- 或petaflop計算機的發(fā)展，希望在2010年之前可以面世.中國的TOP10
2011年中國高性能計算機性能TOP100排行榜
序號研制廠商/單位型號CPU核數Linpack值(Gflops)峰值(Gflops)效率
1國防科大/浪潮天河一號A/7168x2 Intel Hexa Core Xeon X5670 2.93GHz + 7168 Nvidia Tesla M2050@1.15GHz+2048 Hex Core FT-1000@1GHz/私有高速網絡80Gbps2027522566000.004701000.000.546
2國家并行計算機工程技術研究中心神威藍光/8575x16 Core 申威1600@975MHz/QDR Infiniband137200795900.001070160.000.744
3國防科大天河一號A-HN/2048x2 Intel Hexa Core Xeon X5670 2.93GHz + 2048 Nvidia Tesla M2050@1.15GHz/私有高速網絡80Gbps53248771700.001343200.000.575
4曙光曙光星云/ Dawning TC3600 Blade/2560x (2 Intel Hexa Core X5650 + Nvidia Tesla C2050 GPU)/QDR Infiniband52416749200.001296320.260.578
5中科院過程所Mole-8.5 Cluster/320x2 Intel QC Xeon E5520 2.26 Ghz + 320x6 Nvidia Tesla C2050/QDR Infiniband33120370300.001138440.000.325
6曙光曙光星云/Dawning TC3600 Blade/3040 x 2 Intel Hexa Core X5650/QDR Infiniband36480342300.00389168.640.880
7曙光魔方/曙光5000A/1920x4 AMD QC Barcelona 1.9GHz/DDR Infiniband/WCCS+Linux30720180600.00233472.000.774
本排行榜為中國軟件行業(yè)協會數學軟件分會、國家863高性能計算機評測中心和中國計算機學會高性能計算專業(yè)委員會聯合公開發(fā)布的2011年中國高性能計算機性能TOP100排行榜，版權屬于中國軟件行業(yè)協會數學軟件分會，歡迎各方提供準確信息。
編輯本段世界十大超級計算機
概述
2010年10月最新數據
天津的天河-1A已經安裝完畢，速度全球第一，比第二名的美國國家實驗室的計算機快30%，速度達到每秒2.5千萬億次運算。
全球高性能計算機TOP500排行榜官方網站5月31日發(fā)布了最新的“500強”名單，中國首臺實測性能超過千萬億次的高性能計算機“星云”躋身世界超級計算機第二位。
世界超級計算機排行榜
超級計算機名稱 開發(fā)公司/院校 所在機構 運算速度（最大） 運轉速度（峰值）
走鵑（Roadrunner） IBM 美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室 1105 Tflops 1456.7Tflops
美洲虎（Jaguar） Cray 美國橡樹嶺國家實驗室 1.059 Tflops 1381.4Tflops
尤金（JuGene） IBM 德國尤里希研究中心 825.5 Tflops 1002.7Tflops
昴星（Pleiades） SGI 美宇航局埃姆斯研究中心 487.01Tflops 608.83Tflops
藍色基因L（BlueGene/L） IBM 美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 478.2 Tflops 596.38Tflops
北海巨妖 XT5（Kraken XT5） Cray 美國國際計算科學研究院 463.30Tflops 607.20Tflops
藍色基因 P（BlueGene/P） IBM 美國阿貢國家實驗室 458.61 Tflops 557.06Tflops
巡游者（Ranger） Sun 美國德克薩斯高級計算中心 433Tflops 579Tflops
藍色基因 Blue GENES DOE/NNSA/LLNL 415Tflops 501Tflops
尤羅帕（JUROPA） Sun 德國尤里希研究中心 274Tlops 308Tflops
2009年全球超級計算機排行
據美國《新科學家》網站報道，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，計算機的運行速度也越來越快，大型超級計算機不斷問世。國際TOP500組織是發(fā)布全球已安裝的超級計算機系統(tǒng)排名的權威機構，他們以超級計算機基準程序Linpack測試值為序進行排名，每年發(fā)布兩期全球超級計算機500強排行榜。在11月份剛剛出爐的排行榜上，美國的“美洲豹”榮登榜首寶座，中國的“天河一號”名列第五位。1. 美洲豹
“美洲豹”超級計算機系統(tǒng)隸屬于美國能源部，坐落于美國橡樹嶺國家實驗室。在本期排行榜上，它以每秒1.8千萬億次的運算速度超越“走鵑”而名列榜首，它的運算速度比“走鵑”快大約70%?！懊乐薇笔且慌_民用計算機，將主要用于模擬氣候變化、能源產生以及其他基礎科學的研究。2. 走鵑
自2008年6月起到本期排行榜出爐之前，“走鵑”一直穩(wěn)居TOP500排行榜榜首位置，它也是世界上第一臺打破每秒千萬億次運算速度的超級計算機?！白啭N”位于美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室，它也是一種IBM系統(tǒng)計算機，每秒運算速度可達1042萬億次。它采用了一系列專門針對游戲和商業(yè)的技術，包括用于索尼“游戲站3”的九核Cell處理器和AMD雙核皓龍?zhí)幚砥?。因此，“走鵑”是全球第一臺采用Cell處理器的混合式超級計算機?！白啭N”系統(tǒng)主要用于對美國核武器進行復雜而秘密的評估。3. 海妖
“海妖”超級計算機由美國田納西大學國家計算科學研究院所研制。“海妖”系統(tǒng)中擁有10萬個AMD雙核皓龍?zhí)幚砥?，運算速度為每秒831萬億次，它主要用于一些高端服務器或工作站中。“海妖”也是世界上由學術機構所擁有的運算速度最快的計算機。4. 尤金
“尤金”是歐洲運算速度最快的巨型計算機，曾經也名列全球排行榜第二名。它是由德國尤利希超級計算機中心所研制，采用的是IBM藍色基因/P型機設計方案，使用許多小型、低能耗的芯片。該方案中，每一個獨立處理器的最大運行速度為850兆赫，甚至比普通家用電腦的處理速度都還要慢。但是，“尤金”巨型機總共擁有292000個處理器芯片，如此多的芯片使得它的整體運算速度高達每秒825萬億次。本圖拍攝于今年初，當時科學家們正在對其進行升級。5. 天河一號
“天河一號”是首次進入全球超級計算機500強排行榜。它是中國首臺千萬億次超級計算機系統(tǒng)，其系統(tǒng)峰值性能為每秒1206萬億次雙精度浮點運算，Linpack測試值達到每秒563.1萬億次?！疤旌右惶枴笔怯商旖驗I海新區(qū)和國防科技大學共同建設的國家超級計算機天津中心所研制，它的運算速度是中國此前最快的超級計算機的四倍多。在“天河一號”中，共有6144個Intel處理器和5120個AMD圖像處理單元(相當于普通電腦中的圖像顯示卡)?！疤旌右惶枴睂V泛應用于航天、勘探、氣象、金融等眾多領域，為國內外提供超級計算服務。
超級計算機是世界高新技術領域的戰(zhàn)略制高點，是體現科技競爭力和綜合國力的重要標志。各大國均將其視為國家科技創(chuàng)新的重要基礎設施，投入巨資進行研制開發(fā)。
2010年6月最新數據
Top1 美洲豹美國橡樹嶺國家實驗室
Top2曙光星云深圳國家超級計算機中心
Top3走鵑洛斯阿拉莫斯國家實驗室
Top4 海妖美國田納西大學國家計算科學研究院
Top5尤金德國尤利希超級計算機中心所
Top6 Pleiades超級計算機先進超級計算設備的艾姆斯研究中心
Top7 天河天津國家超級計算機中心
編輯本段億億級超級計算機
自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以來，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、核工業(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，目前，各國都在著手研發(fā)億億級超級計算機。
制億億級超級計算機勢在必行
據英國廣播公司（BBC）近日報道，美國國防部高級研究計劃局（Darpa）正在緊鑼密鼓地研制億億級（exascale，10的16次方）超級計算機，該 計算機每秒能夠進行億億次（exaflop）浮點運算，其運行速度將是目前世界上運算速度最快的計算機Jaguar（美洲豹）的1000倍左右。 Darpa在聲明中指出，該研究計劃的最終目標是“讓計算機徹底改頭換面”。
據BBC報道，目前，美國能源部橡樹嶺國家實驗室的超級計算機Jaguar的運算速度為每秒1.75千兆次（petaflop，1千兆次即每秒進行10的15次方次浮點運算）。
Darpa已經授權英特爾公司、英偉達公司、麻省理工學院、桑迪亞國家實驗室等攜手打造該超級計算機，Darpa預計原型機將于2018年研制成功。
Darpa表示，新超級計算機主要用于分析軍事設備和傳感器產生的海量數據。新研究項目名為“普適高性能計算（UHPC）”，旨在沖破摩爾定律的藩籬。
另據英特爾公司的網站報道，英特爾將聯合法國研究機構，建立歐洲Exascale研發(fā)中心，共同研發(fā)exaflop級別的超級計算機。
另外，早在2006年，日本文部科學省就開始致力研制新一代超級計算機，希望于2012年率先研制出億億級超級計算機，預定的研發(fā)費用為1230億日元。
讓 超級計算機的運算速度達到每秒億億次不僅僅是計算機發(fā)展史上的一個里程碑，它也將讓很多學科躍上新的高度；讓科學家和醫(yī)生更好地理解海量數據；讓科學家研 發(fā)出新的技術來使云計算達到一定的規(guī)模，使龐大的分布式計算機能夠模擬現實；幫助研究人員創(chuàng)建三維立體可視圖像而非視頻游戲來運行無窮無盡的假定推測情 景，以此增加細節(jié)的精確度，正如電影《星際迷航系列》中的“全息甲板”等。
而且，億億級超級計算機系統(tǒng)也將在高清晰氣候模型的設計和制造、生物能源產品的研制、智能柵格的研發(fā)以及熔解能源的設計等方面大顯身手。
降低能耗和改進軟件設計是關鍵
億 億級超級計算機的能耗成為研究人員關注的焦點，IBM公司深度計算部門的副總裁戴夫·特瑞克在超級計算機大會上表示，Jaguar超級計算機耗能7兆瓦。 一臺只配置中央處理器處理核心的億億級超級計算機耗能約20億瓦特，相當于一個中等規(guī)模的原子能核工廠的耗能，降低能耗將成為研究人員考慮的要點。
據 BBC報道，美國軍方授權研制新一代超級計算機的廠商也需要研制出一種全新的節(jié)能芯片，以減少超級計算機的能耗，也有公司考慮使用將加速器與中央處理器相 結合的混合方式來達到降低能耗的目的。布蘭德強調說，使用加速器是實現億億級計算機可行性戰(zhàn)略的關鍵所在，應用軟件可以利用加速器來首先邁進億億級計算的 “大門”。另外，有專家認為，億億級超級計算機系統(tǒng)的核心處理器的數量大概在1000萬到1億個之間。特瑞克強調說，運行這么多核心的系統(tǒng)有可能頻繁出現 故障，必須采取更加靈活有效的方式來重新設計解決這些問題的應用工具。
有鑒于此，美國軍方正在著力研發(fā)全新的計算架構和編程模式，解決傳統(tǒng)計算架構遭遇的能源使用問題和計算擴展限制問題。Darpa指出，新超級計算機系統(tǒng)比現有系統(tǒng)“能效高100倍至1000倍，而且性能更高，并且相應的軟件編程也比現有的超級計算機系統(tǒng)更容易”。
也有研究人員提出，讓超級計算機的設計盡可能簡單是關鍵，目前的很多超級計算機設計都很簡單，比如，IBM公司的“紅杉”超級計算機的大小只有一個上網本的一半，而且也沒有暴露在外面的電線。
美 國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室先進技術部門助理副主管馬克·西格也強調說，設計簡潔是關鍵，億億級超級計算機的部件可能比目前的超級計算機要少，IBM公司 的藍色基因L超級計算機（Blue Gene/L）嵌制了動態(tài)隨機存儲器、電壓調控模組以及千兆位以太網，但是，其設計也非常簡潔。
新一代超級計算機的成本可能非常高，目前的超級計算機的成本高達1億美元，即使exascale級超級計算機能夠進行工業(yè)化的生產，其成本可能為10億美元左右，這可是一筆巨大的投資。
編輯本段最快的超級計算機
速度單位
超級計算機速度以每秒的浮點運算"FLOPS"來作量度單位。目前最快的超級計算機
截止到2012年10月底，美國Oak Ridge國家實驗室（ORNL)公布了世界上最強大超級計算機——Titan，這臺超級計算機的浮點計算性能達到了每秒20千萬億次浮點運算。[2]過往的超級計算機
2008年11月，IBM的Roadrunner成為當時最快的超級計算機，運算能力為1.105PFlops。
2008年11月16日，美國Cray超級計算機公司推出Jaguar系列，運算能力為1.059PFlops，采用45376顆四核心的Opteron處理器，362TB的存儲器，傳輸總帶寬284GB/Sec，硬盤容量10,750TB，內部的數據總線帶寬532TB/Sec。這臺電腦將放置在美國的國家高速電腦中心，并開放給各界有需要的團體申請使用。
2009年10月，中國研制的第一臺千萬億次超級計算機在湖南長沙亮相，這臺名為天河一號的計算機位居同日公布的中國超級計算機前100強之首，也使中國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機的國家。全系統(tǒng)峰值性能為每秒1.206PFlops。
2007年11月，IBM的Blue Gene/L，運算能力為478.2 TFlops，安裝了32768個處理器。它是PowerPC架構的修改版本，正式運作版本被推出到很多地點，包括羅蘭士利物摩亞國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）。在Blue Gene/L之前，最快的超級計算機是日本電氣株式會社在橫濱地球科學學院的地球模擬器。它由640個特別設計的8階矢量處理器根據NEC SX-6架構所組成的叢集，使用UNIX的修改版本。在地球模擬器之前，最快的超級計算機是美國加州羅蘭士利物摩亞國家實驗室的ASCI White，它的冠軍位置維持了2.5年。
截止到2012年6月，目前世界上運算速度最快的超級計算機是，由IBM為美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室研發(fā)的Sequoia，它每秒能完成1.6億億次運算。[3]類超級運算
某些分布式運算把叢集超級運算推至極限。例如SETI@home計劃現在平均有667.716 TeraFLOPS運算能力。2009年4月，Folding@home聲稱擁有超過8PFLOPS運算能力。GIMPS運算能力也高達18TFLOPS。Google的搜尋引擎系統(tǒng)Google server farm總處理能力界乎于126及316TFLOPS之間。Tristan Louis估計這個系統(tǒng)等于32000至79000臺雙2 GHzXeon電腦。 由于散熱問題，Google的搜尋引擎系統(tǒng)應該屬于網格運算。
編輯本段時間線
由古至今：
年份超級計算機FLOPS（實測性能）地點
1942年Atanasoff–Berry Computer (ABC)30 OPS美國衣阿華州立大學
1943年TRE Heath Robinson200 OPS英國帕雷屈里莊園
1944年FlowersColossus5 kOPS英國Dollis Hill Post Office Research Station
1946年UPennENIAC100 kOPS美國馬里蘭州戰(zhàn)爭部阿伯丁試基地
1954年IBMNORC67 kOPS美國維珍妮亞州海軍試驗基地
1956年MITTX-083 kOPS美國麻省理工大學
1958年IBMAN/FSQ-7400 kOPS美國空軍23號基地
1960年UNIVACLARC250 kFLOPS美國加州羅蘭士利物摩亞國家實驗室
1961年IBM 7030 "Stretch"1.2 MFLOPS美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室
1964年CDC 66003 MFLOPS美國加州羅蘭士利物摩亞國家實驗室
1969年CDC 760036 MFLOPS
1974年CDC STAR-100100 MFLOPS
1975年BurroughsILLIAC IV150 MFLOPS美國加州NASA恩斯研究中心
1976年Cray-1250 MFLOPS美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室
1981年CDC Cyber 205400 MFLOPS（世界很多地方）
1983年Cray X-MP/4941 MFLOPS美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室，波音公司
1984年M-132.4 GFLOPS蘇聯莫斯科計算機科學研究學院
1985年Cray-2/83.9 GFLOPS美國加州羅蘭士利物摩亞國家實驗室
1989年ETA10-G/810.3 GFLOPS美國佛羅里達大學
1990年NECSX-3/44R23.2 GFLOPS日本府中市NEC府中廠
1993年Thinking MachinesCM-5/102465.5 GFLOPS美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室；美國國家安全局
FujitsuNumerical Wind Tunnel124.50 GFLOPS日本國家宇航實驗室
IntelParagonXP/S 140143.40 GFLOPS美國山迪亞國家實驗室
1994年FujitsuNumerical Wind Tunnel170.40 GFLOPS日本國家宇航實驗室
1996年HitachiSR2201/1024220.4 GFLOPS日本東京大學
Hitachi/TsukubaCP-PACS/2048368.2 GFLOPS日本筑波市筑波大學電算物理中心
1997年IntelASCI Red/91521.338 TFLOPS美國山迪亞國家實驗室
1999年IntelASCI Red/96322.3796 TFLOPS
2000年IBMASCI White7.226 TFLOPS美國加州羅蘭士利物摩亞國家實驗室
2002年NEC地球模擬器35.86 TFLOPS日本地球模擬器中心
2004年IBMBlue Gene/L70.72 TFLOPS美國能源部/IBM
2005年IBMBlue Gene/L136.8 TFLOPS美國能源部/NNSA/LLNL
2007年IBMBlue Gene/L478.2 TFLOPS美國能源部/NNSA/LLNL
2008年IBMRoadrunner1.026 PFLOPS美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室
2009年CrayXT52.331 PFLOPS美國橡樹嶺國家實驗室
2010年天河一號(TH-1)2.507 PFLOPS中國天津國家超級計算中心
2011年京(K Computer)8.160PFLOPS富士通/日本理化研究所
2012年T-blade1.170.41 GFLOPS哈薩克斯坦/阿里·法拉比國立大學
編輯本段科幻中的超級計算機
Matrix-“母體”是電影《黑客帝國》（The Matrix）中，由機器所創(chuàng)造出的一個模擬環(huán)境，用以控制人類，并從人類身上吸取能源。Skynet-“天網?”是電影《終結者》（The Terminator）中美國軍方所開發(fā)具有人工智能的超級計算機，但后來它具有自我意識而以全人類為敵。HAL 9000TRANSLTR是丹·布朗（Dan Brown）的小說-《數字城堡》（Digital Fortress）中美國國家安全局（NSA）所暗中開發(fā)的超級計算機，主要用來監(jiān)聽互聯網分組，破解一切可能對國家安全造成威脅的加密消息，包括加密的電子郵件，但是它的存在不被政府所承認。Veda-“吠陀”是日本動漫《機動戰(zhàn)士高達 00》（Mobile Suit Gundam00）中由雪兒·亞克斯迪卡（Chall Acustica）所集成的量子型計算機，由天人組織（Celestial Being）所使用，連接上地球所有網絡，瞬間獲得任何資訊，計算出預算方案。能與所謂“變革者”（Innovator）及原始變革者以腦量子波為媒介進行同步連接?！吧侥谩保╔.A.N.A）來自動漫《Code Lyoko》/《虛幻勇士》/【進入格力高】/【至NET奇兵】一臺有人工智能?的超級計算機，原用于計算，后用與摧毀軍事機密，有倒轉時空的能力。他的發(fā)明者后來發(fā)現此功能后不斷使用，導致X.A.N.A不斷自我升級。于是不斷發(fā)動Lyoko里的圓塔（開啟后可用于計算使用）通過電纜對人類進行破壞。[4]
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并行計算
概論?高性能計算?計算機集群?分布式計算?網格計算
?云端運算
方式?Bit-level parallelism?Instruction level parallelism?Data parallelism?任務并行
理論?Speedup?Amdahl定理?Flynn's taxonomy?Cost efficiency
?Gustafson定理?Karp-Flatt metric
元素?進程?線程?Fiber?PRAM模型
協調?多處理?多執(zhí)行緒?超執(zhí)行緒?內存一致性
?Cache coherency?Barrier?同步化?Application checkpointing
編程?Programming model?Implicit parallelism?Explicit parallelism
硬件?貝奧武夫機群?對稱多處理機?Asymmetric multiprocessing?Simultaneous multithreading
?非均勻訪存模型?Cache only memory architecture?共享內存?Distributed memory
?Distributed shared memory?超純量?向量處理機?超級計算機
?Stream processing?通用圖形處理器 (GPGPU)
APIs?POSIX Threads?OpenMP?訊息傳遞接口 (MPI)?Intel Threading Building Blocks
問題?Embarrassingly parallel?Grand Challenge?Software lockout?可擴放性
?競爭危害?死鎖?確定性算法
參考資料
1．IBM超級計算機“紅杉”世界最快 中國第五．中關村在線．2012.6.19[引用日期2012-12-14]．
2．．鳳凰網科技．2012年11月01日[引用日期2012-11-1]．
3．IBM研制最快超級計算機每秒運算1.6萬萬億次．搜狐．2012-06-18[引用日期2012-06-18]．
4．超級計算機發(fā)展史！25臺充滿房間的龐然大物們．游基地[引用日期2012-12-12]．
