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(gòu)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(shù)據(jù)存儲容量和極快速的數(shù)據(jù)處理速度，因此它可以在多種領(lǐng)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(shù)量級以上的計算機，它在密集計算、海量數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。作為高性能計算技術(shù)產(chǎn)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(shù)據(jù)的能力，主要特點表現(xiàn)為高速度和大容量，配有多種外部和外圍設(shè)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(shè)計，每個刀片就是一個服務器，能實現(xiàn)協(xié)同工作，并可根據(jù)應用需要隨時增減。以我國第一臺全部采用國產(chǎn)處理器構(gòu)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(gòu)和設(shè)計，實現(xiàn)了存儲和運算的分開，確保用戶數(shù)據(jù)、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(xiàn)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(jù)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(lǐng)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(lǐng)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(shù)據(jù)量，同時運算速度比常規(guī)計算機快許多倍。但是從結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(lǐng)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(shù)和工業(yè)發(fā)展的程度，體現(xiàn)著國家經(jīng)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(xiàn)，更是標志我國進入超算世界領(lǐng)先地位。超級計算機可以代表一個國家在信息數(shù)據(jù)領(lǐng)域的綜合實力，甚至可以說影響到國家在世界科學技術(shù)上的地位，不僅如此，在大數(shù)據(jù)時代即將到來之際，超級計算機的實際應用也相當可觀。