सुपर कंप्यूटर

एक सुपर कंप्यूटर एक सामान्य प्रयोजन के कंप्यूटर की तुलना में उच्च स्तर के प्रदर्शन वाला कंप्यूटर है। सुपरकंप्यूटर का प्रदर्शन आमतौर पर प्रति सेकंड मिलियन निर्देश (MIPS) के बजाय  तैरनेवाला स्थल  ऑपरेशंस प्रति सेकंड (FLOPS) में मापा जाता है। 2017 से, ऐसे सुपर कंप्यूटर मौजूद हैं जो 10 से अधिक प्रदर्शन कर सकते हैं17 FLOPS (परिमाण के सौ ऑर्डर (संख्या)#1015 FLOPS, 100 petaFLOPS या 100 PFLOPS)। तुलना के लिए, एक डेस्कटॉप कंप्यूटर का प्रदर्शन सैकड़ों gigaFLOPS (1011) से दस टेराफ्लॉप्स (1013). नवंबर 2017 से, सभी TOP500 | दुनिया के सबसे तेज़ 500 सुपर कंप्यूटर लिनक्स -आधारित ऑपरेटिंग सिस्टम पर चलते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोपीय संघ, ताइवान, जापान और चीन में तेज, अधिक शक्तिशाली और तकनीकी रूप से बेहतर  एक्सास्केल कंप्यूटिंग  के निर्माण के लिए अतिरिक्त शोध किया जा रहा है। सुपरकंप्यूटर कम्प्यूटेशनल विज्ञान  के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और  क्वांटम यांत्रिकी, मौसम पूर्वानुमान,  जलवायु अनुसंधान , तेल और गैस अन्वेषण, कम्प्यूटेशनल रसायन शास्त्र (संरचनाओं और गुणों की गणना) सहित विभिन्न क्षेत्रों में कम्प्यूटेशनल रूप से गहन कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयोग किया जाता है। रासायनिक यौगिकों, जैविक  बड़े अणुओं , पॉलिमर और क्रिस्टल), और भौतिक सिमुलेशन (जैसे ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों के सिमुलेशन, हवाई जहाज और अंतरिक्ष यान  वायुगतिकी ,  परमाणु हथियार ों का विस्फोट और  परमाणु संलयन )। वे  क्रिप्ट विश्लेषण  के क्षेत्र में आवश्यक रहे हैं। सुपरकंप्यूटर 1960 के दशक में पेश किए गए थे, और कई दशकों तक सबसे तेज़  सीमोर क्रे  द्वारा  नियंत्रण डेटा निगम  (सीडीसी),  क्रे रिसर्च  और उसके नाम या मोनोग्राम वाली बाद की कंपनियों द्वारा बनाए गए थे। इस तरह की पहली मशीनें अत्यधिक ट्यून किए गए पारंपरिक डिजाइन थे जो उनके अधिक सामान्य-उद्देश्य वाले समकालीनों की तुलना में अधिक तेज़ी से चलती थीं। दशक के दौरान,  समानांतर कंप्यूटिंग  की बढ़ती मात्रा को जोड़ा गया, जिसमें एक से चार  सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट  विशिष्ट थे। 1970 के दशक में, डेटा के बड़े सरणियों पर काम करने वाले वेक्टर प्रोसेसर हावी हो गए। एक उल्लेखनीय उदाहरण 1976 का अत्यधिक सफल  क्रे -1  है। वेक्टर कंप्यूटर 1990 के दशक में प्रमुख डिजाइन बने रहे। तब से लेकर आज तक, हजारों ऑफ-द-शेल्फ प्रोसेसर वाले  बड़े पैमाने पर समानांतर (कंप्यूटिंग)  सुपर कंप्यूटर आदर्श बन गए। सुपरकंप्यूटर क्षेत्र में अमेरिका लंबे समय से अग्रणी रहा है, पहले क्रे के क्षेत्र में लगभग अबाध प्रभुत्व के माध्यम से, और बाद में विभिन्न प्रौद्योगिकी कंपनियों के माध्यम से। 1980 और 90 के दशक में जापान ने इस क्षेत्र में बड़ी प्रगति की, चीन तेजी से इस क्षेत्र में सक्रिय हो गया। मई 2022 तक, TOP500 सुपरकंप्यूटर सूची में सबसे तेज़ सुपरकंप्यूटर अमेरिका में फ्रंटियर (सुपरकंप्यूटर)  है, जिसका  लिनपैक बेंचमार्क  स्कोर 1.102 ExaFlop/s है, जिसके बाद  फुगाकू (सुपरकंप्यूटर)  है। शीर्ष 10 में अमेरिका के पांच देश हैं; चीन के पास दो हैं; जापान, फिनलैंड और फ्रांस में एक-एक है। जून 2018 में, TOP500 सूची में सभी संयुक्त सुपरकंप्यूटरों ने 1 एक्ज़ा-मार्क तोड़ दिया।

इतिहास
1960 में, UNIVAC ने UNIVAC LARC (LARC) का निर्माण किया, जिसे आज अमेरिकी नौसेना अनुसंधान और विकास केंद्र के लिए पहले सुपर कंप्यूटरों में से एक माना जाता है। यह अभी भी नई उभरती डिस्क ड्राइव  तकनीक के बजाय हाई-स्पीड  ड्रम मेमोरी  का उपयोग करता है। इसके अलावा, पहले सुपर कंप्यूटरों में  आईबीएम 7030 स्ट्रेच  था। आईबीएम 7030 आईबीएम द्वारा  लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी  के लिए बनाया गया था, जिसने 1955 में किसी भी मौजूदा कंप्यूटर की तुलना में 100 गुना तेज कंप्यूटर का अनुरोध किया था। आईबीएम 7030 ने ट्रांजिस्टर कंप्यूटर, चुंबकीय कोर मेमोरी,  पाइपलाइन (कंप्यूटिंग)  निर्देश, मेमोरी कंट्रोलर के माध्यम से डेटा को प्रीफ़ेच किया और इसमें अग्रणी रैंडम एक्सेस डिस्क ड्राइव शामिल थे। आईबीएम 7030 1961 में पूरा हुआ और प्रदर्शन में सौ गुना वृद्धि की चुनौती को पूरा नहीं करने के बावजूद, इसे लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी द्वारा खरीदा गया था। इंग्लैंड और फ्रांस के ग्राहकों ने भी कंप्यूटर खरीदा, और यह  आईबीएम 7950 हार्वेस्ट  का आधार बन गया, जो क्रिप्टैनालिसिस के लिए बनाया गया एक सुपरकंप्यूटर है। 1960 के दशक की शुरुआत में तीसरा अग्रणी सुपरकंप्यूटर प्रोजेक्ट मैनचेस्टर के विक्टोरिया विश्वविद्यालय में एटलस (कंप्यूटर)  था, जिसे टॉम किलबर्न के नेतृत्व वाली टीम ने बनाया था। उन्होंने एटलस को 48 बिट्स के एक लाख शब्दों के लिए मेमोरी स्पेस रखने के लिए डिज़ाइन किया था, लेकिन क्योंकि ऐसी क्षमता के साथ चुंबकीय भंडारण अवहनीय था, एटलस की वास्तविक कोर मेमोरी केवल 16,000 शब्द थी, जिसमें एक ड्रम 96,000 शब्दों के लिए मेमोरी प्रदान करता था। शब्दों। एटलस  ऑपरेटिंग सिस्टम  चुंबकीय कोर और ड्रम के बीच पृष्ठों के रूप में डेटा की अदला-बदली (कंप्यूटिंग) करता है। एटलस ऑपरेटिंग सिस्टम ने सुपरकंप्यूटिंग के लिए टाइम-शेयरिंग भी पेश किया, ताकि सुपर कंप्यूटर पर एक समय में एक से अधिक प्रोग्राम निष्पादित किए जा सकें। एटलस,  फेरांती  और  मैनचेस्टर विश्वविद्यालय  के बीच एक संयुक्त उद्यम था और इसे एक माइक्रोसेकंड प्रति निर्देश, लगभग एक मिलियन निर्देश प्रति सेकंड तक की प्रसंस्करण गति पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। सीमोर क्रे द्वारा डिज़ाइन किया गया सीडीसी 6600, 1964 में समाप्त हुआ और  जर्मेनियम  से  सिलिकॉन  ट्रांजिस्टर में संक्रमण को चिह्नित किया। सिलिकॉन ट्रांजिस्टर अधिक तेज़ी से चल सकते थे और सुपरकंप्यूटर डिज़ाइन में प्रशीतन की शुरुआत करके ओवरहीटिंग की समस्या को हल किया गया था। इस प्रकार, CDC6600 दुनिया का सबसे तेज कंप्यूटर बन गया। यह देखते हुए कि 6600 ने अन्य सभी समकालीन कंप्यूटरों को लगभग 10 गुना बेहतर प्रदर्शन किया, इसे सुपरकंप्यूटर करार दिया गया और सुपरकंप्यूटिंग बाजार को परिभाषित किया गया, जब एक सौ कंप्यूटर प्रत्येक 8 मिलियन डॉलर में बेचे गए। क्रे ने 1972 में अपनी कंपनी क्रे बनाने के लिए सीडीसी छोड़ दिया। सीडीसी छोड़ने के चार साल बाद, क्रे ने 1976 में 80 मेगाहर्ट्ज क्रे-1 दिया, जो इतिहास के सबसे सफल सुपर कंप्यूटरों में से एक बन गया।   क्रे-2  को 1985 में जारी किया गया था। इसमें आठ सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) थे,  कंप्यूटर ठंडा करना  और इलेक्ट्रॉनिक्स कूलेंट लिक्विड  Fluorinert  को सुपरकंप्यूटर आर्किटेक्चर के जरिए पंप किया गया था। यह 1.9  gigaflops  तक पहुंच गया, जिससे यह गीगाफ्लॉप बैरियर को तोड़ने वाला पहला सुपरकंप्यूटर बन गया।

बड़े पैमाने पर समानांतर डिजाइन
1970 के दशक में क्रे-1 के प्रदर्शन को गंभीरता से चुनौती देने वाला एकमात्र कंप्यूटर ILLIAC IV  था। यह मशीन एक  बड़े पैमाने पर समानांतर  कंप्यूटर का पहला वास्तविक उदाहरण था, जिसमें कई प्रोसेसर एक बड़ी समस्या के विभिन्न भागों को हल करने के लिए एक साथ काम करते थे। सदिश प्रणालियों के विपरीत, जिन्हें डेटा की एकल धारा को जितनी जल्दी हो सके चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया था, इस अवधारणा में, कंप्यूटर इसके बजाय डेटा के अलग-अलग हिस्सों को पूरी तरह से अलग प्रोसेसर में फीड करता है और फिर परिणामों को फिर से जोड़ता है। ILLIAC के डिजाइन को 1966 में 256 प्रोसेसर के साथ अंतिम रूप दिया गया था और 1970 के क्रे-1 के 250 एमएफएलओपीएस की तुलना में 1 जीएफएलओपीएस तक की गति प्रदान करता है। हालांकि, विकास की समस्याओं के कारण केवल 64 प्रोसेसर बनाए गए, और सिस्टम कभी भी लगभग 200 एमएफएलओपीएस से अधिक तेज़ी से काम नहीं कर सका, जबकि क्रे की तुलना में बहुत बड़ा और अधिक जटिल था। एक और समस्या यह थी कि सिस्टम के लिए सॉफ्टवेयर लिखना कठिन था, और इससे चरम प्रदर्शन प्राप्त करना गंभीर प्रयास का मामला था।

लेकिन ILLIAC IV की आंशिक सफलता को व्यापक रूप से सुपरकंप्यूटिंग के भविष्य की ओर इशारा करते हुए देखा गया। क्रे ने इसके खिलाफ तर्क दिया, प्रसिद्ध रूप से चुटकी लेते हुए कि यदि आप एक खेत की जुताई कर रहे थे, तो आप किसका उपयोग करेंगे? दो मजबूत बैल या 1024 मुर्गियां? लेकिन 1980 के दशक की शुरुआत में, कई टीमें हजारों प्रोसेसर के साथ  समानांतर डिजाइन पर काम कर रही थीं, विशेष रूप से  कनेक्शन मशीन  (CM) जो MIT में शोध से विकसित हुई थी। CM-1 ने डेटा साझा करने के लिए  कंप्यूटर नेटवर्क  में एक साथ जुड़े 65,536 सरलीकृत कस्टम  माइक्रोप्रोसेसर ों का उपयोग किया। कई अद्यतन संस्करणों का पालन किया गया; CM-5 सुपरकंप्यूटर एक व्यापक समानांतर प्रोसेसिंग कंप्यूटर है जो प्रति सेकंड कई अरब अंकगणितीय संचालन करने में सक्षम है। 1982 में, जापान में ओसाका विश्वविद्यालय  के सुपरकंप्यूटिंग | LINKS-1 कंप्यूटर ग्राफिक्स सिस्टम ने 514 माइक्रोप्रोसेसरों के साथ बड़े पैमाने पर समानांतर प्रसंस्करण वास्तुकला का उपयोग किया, जिसमें 257 Zilog Z8000 सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट और 257  iAPX  IAPX 86 | 86/20  फ्लोटिंग-पॉइंट यूनिट  | फ्लोटिंग-पॉइंट शामिल हैं। प्रोसेसर। यह मुख्य रूप से यथार्थवादी  3 डी कंप्यूटर ग्राफिक्स  के प्रतिपादन के लिए उपयोग किया गया था। 1992 से Fujitsu का VPP500 असामान्य है, क्योंकि उच्च गति प्राप्त करने के लिए, इसके प्रोसेसर  GaAs  का उपयोग करते हैं, जो आमतौर पर इसकी विषाक्तता के कारण माइक्रोवेव अनुप्रयोगों के लिए आरक्षित सामग्री है।  Fujitsu  के  संख्यात्मक पवन सुरंग  सुपरकंप्यूटर ने प्रति प्रोसेसर 1.7 FLOPS|gigaFLOPS (GFLOPS) की चरम गति के साथ 1994 में शीर्ष स्थान हासिल करने के लिए 166 वेक्टर प्रोसेसर का उपयोग किया।   हिताची SR2201  ने 1996 में 600 GFLOPS का चरम प्रदर्शन प्राप्त किया, जिसमें 2048 प्रोसेसर का उपयोग किया गया था, जो एक तेज़ त्रि-आयामी  क्रॉसबार स्विच  नेटवर्क के माध्यम से जुड़ा हुआ था।    Intel Paragon  में विभिन्न विन्यासों में 1000 से 4000  Intel i860  प्रोसेसर हो सकते थे और 1993 में इसे दुनिया में सबसे तेज़ स्थान दिया गया था। Paragon एक बहु निर्देश, बहु डेटा मशीन थी जो प्रोसेसर को एक उच्च गति द्वि-आयामी जाल के माध्यम से जोड़ती थी, जिससे प्रक्रियाओं को  संदेश पासिंग इंटरफ़ेस  के माध्यम से संचार करते हुए, अलग-अलग नोड्स पर निष्पादित करें। सॉफ्टवेयर विकास एक समस्या बनी रही, लेकिन सीएम श्रृंखला ने इस मुद्दे पर काफी शोध किया। इवांस एंड सदरलैंड ES-1, MasPar,  nCUBE , Intel IPSC और गुडइयर MPP सहित कई कंपनियों द्वारा कस्टम हार्डवेयर का उपयोग करते हुए इसी तरह के डिजाइन बनाए गए थे। लेकिन 1990 के दशक के मध्य तक, सामान्य-उद्देश्य वाले CPU प्रदर्शन में इतना सुधार हो गया था कि कस्टम चिप्स का उपयोग करने के बजाय एक सुपर कंप्यूटर को व्यक्तिगत प्रसंस्करण इकाइयों के रूप में उपयोग करके बनाया जा सकता था। 21 वीं सदी के अंत तक, हजारों कमोडिटी सीपीयू वाले डिजाइन मानक थे, जिसमें बाद की मशीनें  जीपीजीपीयू  को मिश्रण में जोड़ती थीं।

बड़ी संख्या में प्रोसेसर वाले सिस्टम आम तौर पर दो में से एक रास्ता अपनाते हैं। ग्रिड कंप्यूटिंग  दृष्टिकोण में, वितरित, विविध प्रशासनिक डोमेन के रूप में व्यवस्थित कई कंप्यूटरों की प्रसंस्करण शक्ति का अवसरवादी रूप से उपयोग किया जाता है जब भी कोई कंप्यूटर उपलब्ध होता है। एक अन्य दृष्टिकोण में, कई प्रोसेसर एक दूसरे के निकट उपयोग किए जाते हैं, उदा। एक  कंप्यूटर क्लस्टर  में। इस तरह के एक केंद्रीकृत बड़े पैमाने पर समानांतर प्रणाली की गति और लचीलापनinterconnectबहुत महत्वपूर्ण हो जाता है और आधुनिक सुपर कंप्यूटरों ने  इन्फिनिबैंड  सिस्टम को बढ़ाने से लेकर त्रि-आयामी टोरस इंटरकनेक्ट तक के विभिन्न तरीकों का इस्तेमाल किया है। केंद्रीकरण के साथ संयुक्त  मल्टी-कोर प्रोसेसर  का उपयोग एक उभरती हुई दिशा है, उदा। जैसा कि  साइक्लोप्स64  प्रणाली में है।  जीपीजीपीयू की कीमत, प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता में सुधार हुआ है। सामान्य-उद्देश्य ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (जीपीजीपीयू) में सुधार हुआ है, तियान्हे-आई और नेबुला (कंप्यूटर) जैसे कई petaFLOPS  सुपरकंप्यूटर ने उन पर भरोसा करना शुरू कर दिया है। हालाँकि,  के कंप्यूटर  जैसी अन्य प्रणालियाँ पारंपरिक प्रोसेसर जैसे  SPARC - आधारित डिज़ाइनों का उपयोग करना जारी रखती हैं और सामान्य प्रयोजन के उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों में GPGPUs की समग्र प्रयोज्यता बहस का विषय रही है, जबकि GPGPU को ट्यून किया जा सकता है। विशिष्ट बेंचमार्क पर अच्छा स्कोर करने के लिए, रोजमर्रा के एल्गोरिदम के लिए इसकी समग्र प्रयोज्यता तब तक सीमित हो सकती है जब तक कि एप्लिकेशन को ट्यून करने के लिए महत्वपूर्ण प्रयास नहीं किए जाते। हालांकि, जीपीयू जमीन हासिल कर रहे हैं, और 2012 में  जगुआर सुपरकंप्यूटर  सुपरकंप्यूटर को जीपीयू के साथ सीपीयू को रेट्रोफिट करके टाइटन (सुपरकंप्यूटर) में बदल दिया गया था। उच्च-प्रदर्शन वाले कंप्यूटरों में अपग्रेड की आवश्यकता से पहले लगभग तीन साल का अपेक्षित जीवन चक्र होता है। Gyoukou  सुपरकंप्यूटर इस मायने में अनूठा है कि यह बड़े पैमाने पर समानांतर डिज़ाइन और  सर्वर विसर्जन शीतलन  दोनों का उपयोग करता है।

विशेष उद्देश्य सुपर कंप्यूटर
कई विशेष-उद्देश्य प्रणालियाँ डिज़ाइन की गई हैं, जो एक ही समस्या के लिए समर्पित हैं। यह विशेष रूप से प्रोग्राम किए गए क्षेत्र में प्रोग्राम की जा सकने वाली द्वार श्रंखला  चिप्स या यहां तक ​​कि कस्टम एप्लिकेशन-विशिष्ट एकीकृत सर्किट के उपयोग की अनुमति देता है, जिससे सामान्यता का त्याग करके बेहतर मूल्य/प्रदर्शन अनुपात की अनुमति मिलती है। विशेष प्रयोजन के सुपरकंप्यूटर के उदाहरणों में  बेले (शतरंज मशीन)  शामिल हैं, डीप ब्लू (शतरंज कंप्यूटर), और  हाइड्रा (शतरंज)   शतरंज  खेलने के लिए, खगोल भौतिकी के लिए  गुरुत्वाकर्षण पाइप,  MDGRAPE-3  प्रोटीन संरचना भविष्यवाणी और आणविक गतिशीलता के लिए, और  डेटा एन्क्रिप्शन मानक   सिफ़र  को तोड़ने के लिए  गहरी दरार

ऊर्जा उपयोग और ताप प्रबंधन
दशकों के दौरान, अधिकांश केंद्रीकृत सुपर कंप्यूटरों के लिए ऊष्मा घनत्व का प्रबंधन एक प्रमुख मुद्दा बना रहा है।  एक प्रणाली द्वारा उत्पन्न ऊष्मा की बड़ी मात्रा के अन्य प्रभाव भी हो सकते हैं, उदा। अन्य सिस्टम घटकों के जीवनकाल को कम करना। सिस्टम के माध्यम से फ्लोरिनर्ट को पंप करने से लेकर हाइब्रिड लिक्विड-एयर कूलिंग सिस्टम या सामान्य  वातानुकूलन  तापमान के साथ एयर कूलिंग तक, गर्मी प्रबंधन के लिए विविध दृष्टिकोण हैं। एक विशिष्ट सुपर कंप्यूटर बड़ी मात्रा में विद्युत शक्ति का उपभोग करता है, जो लगभग सभी गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, जिसके लिए शीतलन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, तियान्हे-1ए 4.04  मेगावाट  (मेगावाट) बिजली की खपत करता है। सिस्टम को बिजली और ठंडा करने की लागत महत्वपूर्ण हो सकती है, उदा। $0.10/kWh पर 4 मेगावाट $400 प्रति घंटा या लगभग $3.5 मिलियन प्रति वर्ष है।

गर्मी प्रबंधन जटिल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एक प्रमुख मुद्दा है और विभिन्न तरीकों से शक्तिशाली कंप्यूटर सिस्टम को प्रभावित करता है। सुपरकंप्यूटिंग में थर्मल डिज़ाइन पावर और सीपीयू पावर अपव्यय मुद्दे पारंपरिक कंप्यूटर कूलिंग तकनीकों से आगे निकल जाते हैं। हरित संगणना  के लिए सुपरकंप्यूटिंग पुरस्कार इस मुद्दे को दर्शाते हैं। हजारों प्रोसेसरों की एक साथ पैकिंग अनिवार्य रूप से महत्वपूर्ण मात्रा में ऊष्मा घनत्व उत्पन्न करती है जिससे निपटने की आवश्यकता होती है। क्रे-2 कंप्यूटर कूलिंग था, और इसमें फ्लोरिनर्ट कूलिंग वॉटरफॉल का इस्तेमाल किया गया था, जिसे दबाव में मॉड्यूल के माध्यम से मजबूर किया गया था। हालांकि, जलमग्न तरल शीतलन दृष्टिकोण ऑफ-द-शेल्फ प्रोसेसर के आधार पर बहु-कैबिनेट सिस्टम के लिए व्यावहारिक नहीं था, और सिस्टम एक्स (सुपरकंप्यूटर) में एक विशेष शीतलन प्रणाली जो तरल शीतलन के साथ संयुक्त एयर कंडीशनिंग को लिबर्ट के साथ संयोजन के रूप में विकसित किया गया था। (कंपनी)। ब्लू जीन सिस्टम में, आईबीएम ने गर्मी घनत्व से निपटने के लिए जानबूझकर कम पावर प्रोसेसर का इस्तेमाल किया। आईबीएम पावर 775, 2011 में जारी किया गया था, जिसमें पानी के ठंडा होने की आवश्यकता वाले तत्वों को बारीकी से पैक किया गया है। IBM  Aquasar  सिस्टम ऊर्जा दक्षता प्राप्त करने के लिए गर्म पानी के शीतलन का उपयोग करता है, पानी का उपयोग इमारतों को गर्म करने के लिए भी किया जाता है। कंप्यूटर सिस्टम की ऊर्जा दक्षता को आम तौर पर FLOPS प्रति वाट के संदर्भ में मापा जाता है। 2008 में, IBM द्वारा रोडरनर (सुपरकंप्यूटर)  3.76 प्रदर्शन प्रति वाट|MFLOPS/W पर संचालित था।   नवंबर 2010 में, आईबीएम ब्लू जीन#ब्लू जीन/क्यू|ब्लू जीन/क्यू 1,684 एमएफएलओपीएस/डब्ल्यू तक पहुंच गया  और जून 2011 में  हरा 500  सूची में शीर्ष दो स्थानों पर न्यूयॉर्क में ब्लू जीन मशीनों (2097 एमएफएलओपीएस/डब्ल्यू प्राप्त करने वाली) का कब्जा था, नागासाकी में डीजीआईएमए (कंप्यूटर क्लस्टर) 1375 एमएफएलओपीएस/डब्ल्यू के साथ तीसरे स्थान पर था। क्योंकि तांबे के तार एक सुपरकंप्यूटर में ऊर्जा को मजबूर हवा की तुलना में बहुत अधिक बिजली घनत्व के साथ स्थानांतरित कर सकते हैं या रेफ्रिजरेंट अपशिष्ट गर्मी को दूर कर सकते हैं, बेकार गर्मी को दूर करने के लिए कूलिंग सिस्टम की क्षमता एक सीमित कारक है।, कई मौजूदा सुपर कंप्यूटरों में मशीन की वास्तविक चरम मांग की तुलना में अधिक बुनियादी ढांचा क्षमता होती है –  डिजाइनर आमतौर पर सुपरकंप्यूटर द्वारा उपभोग की जाने वाली सैद्धांतिक चरम विद्युत शक्ति से अधिक को संभालने के लिए पारंपरिक रूप से बिजली और शीतलन बुनियादी ढांचे को डिजाइन करते हैं। भविष्य के सुपर कंप्यूटरों के लिए डिज़ाइन शक्ति-सीमित हैं –  समग्र रूप से सुपरकंप्यूटर की थर्मल डिज़ाइन शक्ति, वह राशि जो बिजली और शीतलन अवसंरचना संभाल सकती है, अपेक्षित सामान्य बिजली की खपत से कुछ अधिक है, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर की सैद्धांतिक चरम बिजली खपत से कम है।

ऑपरेटिंग सिस्टम
20वीं सदी के अंत से, सुपरकंप्यूटर ऑपरेटिंग सिस्टम में सुपरकंप्यूटर आर्किटेक्चर में बदलाव के आधार पर बड़े परिवर्तन हुए हैं। जबकि प्रारंभिक ऑपरेटिंग सिस्टम गति प्राप्त करने के लिए प्रत्येक सुपरकंप्यूटर के अनुरूप कस्टम थे, इन-हाउस ऑपरेटिंग सिस्टम से लिनक्स जैसे सामान्य सॉफ़्टवेयर के अनुकूलन के लिए प्रवृत्ति दूर हो गई है। चूंकि आधुनिक बड़े पैमाने पर समानांतर सुपरकंप्यूटर आमतौर पर कई प्रकार के लोकेल (कंप्यूटर हार्डवेयर)  का उपयोग करके अन्य सेवाओं से संगणनाओं को अलग करते हैं, वे आमतौर पर अलग-अलग नोड्स पर अलग-अलग ऑपरेटिंग सिस्टम चलाते हैं, उदा।  सीएनके ऑपरेटिंग सिस्टम  या कंप्यूट नोड्स पर  नोड लिनक्स की गणना करें  जैसे छोटे और कुशल  लाइटवेट कर्नेल ऑपरेटिंग सिस्टम  का उपयोग करना, लेकिन सर्वर और आई/ओ नोड्स पर लिनक्स-डेरिवेटिव जैसे बड़े सिस्टम का उपयोग करना। जबकि एक पारंपरिक बहु-उपयोगकर्ता कंप्यूटर सिस्टम में कार्य निर्धारण, वास्तव में, प्रसंस्करण और परिधीय संसाधनों के लिए एक टास्क शेड्यूलिंग समस्या है, बड़े पैमाने पर समानांतर सिस्टम में, जॉब मैनेजमेंट सिस्टम को कम्प्यूटेशनल और संचार संसाधनों दोनों के आवंटन को प्रबंधित करने की आवश्यकता होती है, साथ ही साथ जब हजारों प्रोसेसर मौजूद होते हैं तो अपरिहार्य हार्डवेयर विफलताओं से शान से निपटते हैं। हालांकि अधिकांश आधुनिक सुपर कंप्यूटर लिनक्स-आधारित ऑपरेटिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं, प्रत्येक निर्माता का अपना विशिष्ट लिनक्स-डेरिवेटिव होता है, और कोई उद्योग मानक मौजूद नहीं होता है, आंशिक रूप से इस तथ्य के कारण कि हार्डवेयर आर्किटेक्चर में अंतर के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम को प्रत्येक हार्डवेयर डिज़ाइन में अनुकूलित करने के लिए परिवर्तन की आवश्यकता होती है।

सॉफ्टवेयर टूल्स और मैसेज पासिंग
सुपरकंप्यूटर के समांतर आर्किटेक्चर अक्सर अपनी गति का फायदा उठाने के लिए विशेष प्रोग्रामिंग तकनीकों के उपयोग को निर्देशित करते हैं। वितरित प्रसंस्करण के लिए सॉफ़्टवेयर टूल में मानक अप्लिकेशन प्रोग्रामिंग अंतरफलक  जैसे संदेश पासिंग इंटरफ़ेस शामिल है और पैरेलल वर्चुअल मशीन, वर्चुअल टेप लाइब्रेरी और  बियोवुल्फ़ (कंप्यूटिंग)  जैसे  खुला स्रोत सॉफ्टवेयर  सॉफ़्टवेयर।

सबसे आम परिदृश्य में, समानांतर वर्चुअल मशीन  और संदेश पासिंग इंटरफेस जैसे ढीले जुड़े क्लस्टर और  ओपनएमपी  जैसे वातावरण को कसकर समन्वयित साझा मेमोरी मशीनों के लिए उपयोग किया जाता है। जिस मशीन पर इसे चलाया जाएगा, उसके इंटरकनेक्ट विशेषताओं के लिए एल्गोरिथम को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण प्रयास की आवश्यकता है; इसका उद्देश्य किसी भी CPU को अन्य नोड्स से डेटा पर प्रतीक्षा करने में समय बर्बाद करने से रोकना है। GPGPU में सैकड़ों प्रोसेसर कोर होते हैं और इन्हें  CUDA  या  OpenCL  जैसे प्रोग्रामिंग मॉडल का उपयोग करके प्रोग्राम किया जाता है।

इसके अलावा, समानांतर कार्यक्रमों को डिबग और परीक्षण करना काफी कठिन है। ऐसे अनुप्रयोगों के परीक्षण और डिबगिंग के लिए उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों का परीक्षण करने की आवश्यकता है।

अवसरवादी दृष्टिकोण
अवसरवादी सुपरकंप्यूटिंग नेटवर्क ग्रिड कंप्यूटिंग का एक रूप है जिससे कई ढीला युग्मन  वॉलंटियर कंप्यूटिंग मशीनों का एक सुपर वर्चुअल कंप्यूटर बहुत बड़े कंप्यूटिंग कार्य करता है। ग्रिड कंप्यूटिंग को कई बड़े पैमाने पर  शर्मनाक समानांतर  समस्याओं पर लागू किया गया है जिनके लिए सुपरकंप्यूटिंग प्रदर्शन स्केल की आवश्यकता होती है। हालांकि, मूल ग्रिड और  क्लाउड कंप्यूटिंग  दृष्टिकोण जो स्वयंसेवी कंप्यूटिंग पर भरोसा करते हैं, पारंपरिक सुपरकंप्यूटिंग कार्यों जैसे द्रव गतिशील सिमुलेशन को संभाल नहीं सकते हैं। सबसे तेज़ ग्रिड कंप्यूटिंग सिस्टम Voling@home (F@h) स्वयंसेवी कंप्यूटिंग परियोजनाओं की सूची  है।, F@h ने x86 प्रोसेसिंग पावर के 2.5 exaFLOPS की सूचना दी। इसमें से 100 PFLOPS का योगदान विभिन्न जीपीयू पर चल रहे ग्राहकों द्वारा और शेष विभिन्न सीपीयू सिस्टम से दिया जाता है। नेटवर्क कंप्यूटिंग के लिए बर्कले ओपन इंफ्रास्ट्रक्चर (BOINC) प्लेटफॉर्म कई स्वयंसेवी कंप्यूटिंग परियोजनाओं की मेजबानी करता है।, BOINC ने नेटवर्क पर 762 हजार से अधिक सक्रिय कंप्यूटर (होस्ट) के माध्यम से 166 से अधिक petaFLOPS की प्रसंस्करण शक्ति दर्ज की।

, ग्रेट इंटरनेट मेर्सेन प्राइम सर्च  (GIMPS) ने  Mersenne Prime  सर्च को 1.3 मिलियन से अधिक कंप्यूटरों के माध्यम से लगभग 0.313 PFLOPS वितरित किया।  GIMPS के ग्रिड कंप्यूटिंग दृष्टिकोण का समर्थन करता है, जो 1997 से आरंभिक स्वयंसेवी कंप्यूटिंग परियोजनाओं में से एक है।

अर्ध-अवसरवादी दृष्टिकोण
अर्ध-अवसरवादी सुपरकंप्यूटिंग वितरित कंप्यूटिंग का एक रूप है जिसके द्वारा कई नेटवर्क वाले भौगोलिक रूप से फैले हुए कंप्यूटरों के सुपर वर्चुअल कंप्यूटर कंप्यूटिंग कार्य करते हैं जो विशाल प्रसंस्करण शक्ति की मांग करते हैं। अर्ध-अवसरवादी सुपरकंप्यूटिंग का उद्देश्य वितरित संसाधनों को कार्यों के असाइनमेंट पर अधिक नियंत्रण प्राप्त करके और सुपरकंप्यूटिंग नेटवर्क के भीतर अलग-अलग सिस्टम की उपलब्धता और विश्वसनीयता के बारे में जानकारी का उपयोग करके ग्रिड कंप्यूटिंग की तुलना में सेवा की उच्च गुणवत्ता प्रदान करना है। हालांकि, ग्रिड-वार आवंटन समझौतों, सह-आवंटन उप-प्रणालियों, संचार टोपोलॉजी-जागरूक आवंटन तंत्र, दोष सहिष्णु संदेश पासिंग लाइब्रेरी और डेटा प्री-कंडीशनिंग के कार्यान्वयन के माध्यम से ग्रिड में समानांतर कंप्यूटिंग सॉफ्टवेयर की मांग के अर्ध-अवसरवादी वितरित निष्पादन को प्राप्त किया जाना चाहिए।

उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग बादल
क्लाउड कंप्यूटिंग ने अपने हाल के और तेजी से विस्तार और विकास के साथ हाल के वर्षों में उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग (एचपीसी) उपयोगकर्ताओं और डेवलपर्स का ध्यान आकर्षित किया है। क्लाउड कंप्यूटिंग क्लाउड में उपलब्ध सेवाओं के अन्य रूपों जैसे सेवा के रूप में सॉफ़्टवेयर, सेवा के रूप में प्लेटफ़ॉर्म, और सेवा के रूप में बुनियादी ढाँचे की तरह ही HPC-as-a-service प्रदान करने का प्रयास करती है। एचपीसी उपयोगकर्ता विभिन्न कोणों में क्लाउड से लाभान्वित हो सकते हैं जैसे कि स्केलेबिलिटी, ऑन-डिमांड संसाधन, तेज़ और सस्ती। दूसरी ओर, एचपीसी अनुप्रयोगों को स्थानांतरित करने में भी कई चुनौतियाँ हैं। इस तरह की चुनौतियों के अच्छे उदाहरण क्लाउड में वर्चुअलाइजेशन ओवरहेड, संसाधनों की बहु-किरायेदारी और नेटवर्क विलंबता मुद्दे हैं। इन चुनौतियों पर काबू पाने और एचपीसी को क्लाउड में अधिक यथार्थवादी संभावना बनाने के लिए वर्तमान में काफी शोध किया जा रहा है। 2016 में, Penguin Computing, Parallel Works, R-HPC, Amazon Web Services, Univa,  Silicon Graphics International ,  Rescale , Sabalcore, और Gomput ने HPC क्लाउड कंप्यूटिंग की पेशकश शुरू की। पेंगुइन ऑन डिमांड (POD) क्लाउड एक  नंगे धातु |बेयर-मेटल कंप्यूट मॉडल है जो कोड को निष्पादित करता है, लेकिन प्रत्येक उपयोगकर्ता को वर्चुअलाइज्ड लॉगिन नोड दिया जाता है। POD कंप्यूटिंग नोड गैर-वर्चुअलाइज्ड 10 गीगाबिट  ईथरनेट |10 Gbit/s ईथरनेट या QDR  InfiniBand  नेटवर्क के माध्यम से जुड़े हुए हैं। POD डेटा केंद्र से उपयोगकर्ता कनेक्टिविटी 50 Mbit/s से लेकर 1 Gbit/s तक होती है। Amazon के EC2 इलास्टिक कंप्यूट क्लाउड का हवाला देते हुए, पेंगुइन कम्प्यूटिंग का तर्क है कि कंप्यूट नोड्स का वर्चुअलाइजेशन HPC के लिए उपयुक्त नहीं है। पेंग्विन कम्प्यूटिंग ने यह भी आलोचना की है कि एचपीसी बादलों ने उन ग्राहकों को कंप्यूटिंग नोड्स आवंटित किए हैं जो बहुत दूर हैं, जिससे कुछ एचपीसी अनुप्रयोगों के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाली विलंबता हो सकती है।

क्षमता बनाम क्षमता
सुपरकंप्यूटर आमतौर पर क्षमता कंप्यूटिंग के बजाय क्षमता कंप्यूटिंग में अधिकतम लक्ष्य रखते हैं। क्षमता कंप्यूटिंग को आमतौर पर कम से कम समय में एक बड़ी समस्या को हल करने के लिए अधिकतम कंप्यूटिंग शक्ति का उपयोग करने के बारे में सोचा जाता है। अक्सर एक क्षमता प्रणाली एक आकार या जटिलता की समस्या को हल करने में सक्षम होती है जो कोई अन्य कंप्यूटर नहीं कर सकता, उदा। एक बहुत ही जटिल मौसम सिमुलेशन अनुप्रयोग।

क्षमता कंप्यूटिंग, इसके विपरीत, आमतौर पर कुछ बड़ी समस्याओं या कई छोटी समस्याओं को हल करने के लिए कुशल लागत प्रभावी कंप्यूटिंग शक्ति का उपयोग करने के बारे में सोचा जाता है। आर्किटेक्चर जो रोज़मर्रा के कार्यों के लिए कई उपयोगकर्ताओं का समर्थन करने के लिए खुद को उधार देते हैं, उनमें बहुत अधिक क्षमता हो सकती है, लेकिन आमतौर पर उन्हें सुपर कंप्यूटर नहीं माना जाता है, यह देखते हुए कि वे एक भी जटिल समस्या का समाधान नहीं करते हैं।

प्रदर्शन मेट्रिक्स
सामान्य तौर पर, सुपरकंप्यूटर की गति को FLOPS (फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशंस प्रति सेकेंड) में मापा जाता है और बेंचमार्क (कंप्यूटिंग), और मिलियन निर्देश प्रति सेकंड (मिलियन निर्देश प्रति सेकेंड) के संदर्भ में नहीं, जैसा कि सामान्य प्रयोजन के कंप्यूटर के मामले में होता है।. इन मापों का उपयोग आमतौर पर SI उपसर्ग जैसे टेरा- के साथ किया जाता है, जो शॉर्टहैंड TFLOPS (1012 FLOPS, उच्चारित टेराफ्लॉप्स), या peta-, शॉर्टहैंड PFLOPS (10) में संयुक्त15 FLOPS, स्पष्ट पेटाफ्लॉप्स।)  पेटास्केल  सुपरकंप्यूटर एक क्वॉड्रिलियन (1015) (1000 ट्रिलियन) FLOPS। Exascale कंप्यूटिंग, exaFLOPS (EFLOPS) रेंज में प्रदर्शन की गणना कर रही है। एक एफ्लॉप्स एक क्विंटिलियन (1018) FLOPS (एक मिलियन TFLOPS)।

कोई एकल संख्या कंप्यूटर सिस्टम के समग्र प्रदर्शन को प्रतिबिंबित नहीं कर सकती है, फिर भी लिनपैक बेंचमार्क का लक्ष्य यह अनुमान लगाना है कि कंप्यूटर कितनी तेजी से संख्यात्मक समस्याओं को हल करता है और यह उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। FLOPS माप या तो एक प्रोसेसर के सैद्धांतिक फ्लोटिंग पॉइंट प्रदर्शन के आधार पर उद्धृत किया जाता है (निर्माता के प्रोसेसर विनिर्देशों से प्राप्त किया गया है और TOP500 सूचियों में Rpeak के रूप में दिखाया गया है), जो आम तौर पर वास्तविक वर्कलोड, या LINPACK से प्राप्त प्राप्त करने योग्य थ्रूपुट चलाते समय अस्वीकार्य है। बेंचमार्क और TOP500 सूची में Rmax के रूप में दिखाया गया है। LINPACK बेंचमार्क आमतौर पर एक बड़े मैट्रिक्स का LU अपघटन करता है। LINPACK प्रदर्शन कुछ वास्तविक दुनिया की समस्याओं के लिए प्रदर्शन का कुछ संकेत देता है, लेकिन जरूरी नहीं कि यह कई अन्य सुपरकंप्यूटर वर्कलोड की प्रसंस्करण आवश्यकताओं से मेल खाता हो, उदाहरण के लिए अधिक मेमोरी बैंडविड्थ की आवश्यकता हो सकती है, या बेहतर पूर्णांक कंप्यूटिंग प्रदर्शन की आवश्यकता हो सकती है, या आवश्यकता हो सकती है। प्रदर्शन के उच्च स्तर को प्राप्त करने के लिए उच्च प्रदर्शन I/O प्रणाली।

टॉप 500 सूची
1993 से, सबसे तेज़ सुपर कंप्यूटरों को उनके लिनपैक बेंचमार्क परिणामों के अनुसार TOP500 सूची में स्थान दिया गया है। सूची निष्पक्ष या निश्चित होने का दावा नहीं करती है, लेकिन यह किसी भी समय उपलब्ध सबसे तेज़ सुपर कंप्यूटर की व्यापक रूप से उद्धृत वर्तमान परिभाषा है।

यह उन कंप्यूटरों की हालिया सूची है जो TOP500 के शीर्ष पर दिखाई दिए, और पीक स्पीड को Rmax रेटिंग के रूप में दिया जाता है। 2018 में, Lenovo  117 इकाइयों के उत्पादन के साथ TOP500 सुपर कंप्यूटरों के लिए दुनिया का सबसे बड़ा प्रदाता बन गया।

अनुप्रयोग
सुपरकंप्यूटर अनुप्रयोग के चरणों को निम्नलिखित तालिका में संक्षेपित किया जा सकता है:

आईबीएम ब्लू जीन/पी कंप्यूटर का उपयोग मानव सेरेब्रल कॉर्टेक्स के लगभग एक प्रतिशत के बराबर कई कृत्रिम न्यूरॉन्स का अनुकरण करने के लिए किया गया है, जिसमें लगभग 9 ट्रिलियन कनेक्शन वाले 1.6 बिलियन न्यूरॉन्स हैं। एक ही शोध समूह ने एक चूहे के मस्तिष्क की संपूर्णता के बराबर कई कृत्रिम न्यूरॉन्स का अनुकरण करने के लिए एक सुपरकंप्यूटर का उपयोग करने में भी सफलता प्राप्त की। आधुनिक मौसम का पूर्वानुमान भी सुपर कंप्यूटर पर निर्भर करता है। राष्ट्रीय समुद्री और वायुमंडलीय संचालन  मौसम के पूर्वानुमानों को अधिक सटीक बनाने में मदद करने के लिए करोड़ों टिप्पणियों को क्रंच करने के लिए सुपर कंप्यूटर का उपयोग करता है। 2011 में, सुपरकंप्यूटिंग में लिफाफे को आगे बढ़ाने में चुनौतियों और कठिनाइयों को आईबीएम द्वारा ब्लू वाटर्स  पेटास्केल प्रोजेक्ट के परित्याग द्वारा रेखांकित किया गया था। उन्नत सिमुलेशन और कंप्यूटिंग प्रोग्राम वर्तमान में संयुक्त राज्य परमाणु भंडार को बनाए रखने और अनुकरण करने के लिए सुपरकंप्यूटर का उपयोग करता है। 2020 की शुरुआत में, COVID-19  दुनिया में सामने और केंद्र में था। सुपरकंप्यूटर ने ऐसे यौगिकों को खोजने के लिए विभिन्न सिमुलेशन का इस्तेमाल किया जो संभावित रूप से प्रसार को रोक सकते थे। ये कंप्यूटर अलग-अलग प्रक्रियाओं को मॉडल करने के लिए कई समानांतर चल रहे सीपीयू का उपयोग करके दसियों घंटे तक चलते हैं।

विकास और रुझान
2010 के दशक में, चीन, संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोपीय संघ और अन्य लोगों ने 1 एक्सास्केल कंप्यूटिंग (1018 या एक क्विंटिलियन FLOPS) सुपरकंप्यूटर। Sandia National Laboratories  के Erik P. DeBenedictis ने सिद्धांत दिया है कि एक zettaFLOPS (1021 या एक सेक्सटिलियन FLOPS) कंप्यूटर की आवश्यकता पूर्ण मौसम पूर्वानुमान को पूरा करने के लिए होती है, जो दो सप्ताह की समय अवधि को सटीक रूप से कवर कर सकता है।   इस तरह के सिस्टम 2030 के आसपास बनाए जा सकते हैं। कई मोंटे कार्लो विधि  यादृच्छिक रूप से जेनरेट किए गए डेटा सेट को संसाधित करने के लिए समान एल्गोरिदम का उपयोग करती हैं; विशेष रूप से, परिवहन परिघटना,  यादृच्छिक चाल, टकराव, और न्यूट्रॉन, फोटॉन, आयन, इलेक्ट्रॉन आदि की ऊर्जा और संवेग जमाव का वर्णन करने वाले पूर्णांक-विभेदक समीकरण। माइक्रोप्रोसेसरों के लिए अगला चरण त्रि-आयामी एकीकृत परिपथ में हो सकता है; और मोंटे कार्लो के लिए विशेषज्ञता, कई परतें समान हो सकती हैं, डिजाइन और निर्माण प्रक्रिया को सरल बनाना। मुख्य रूप से बिजली की बढ़ती खपत के कारण उच्च प्रदर्शन वाले सुपर कंप्यूटरों के संचालन की लागत में वृद्धि हुई है। 1990 के दशक के मध्य में 100 किलोवाट की सीमा में एक शीर्ष 10 सुपर कंप्यूटर की आवश्यकता थी, 2010 में शीर्ष 10 सुपर कंप्यूटर की आवश्यकता 1 और 2 मेगावाट के बीच थी। DARPA  द्वारा कमीशन किए गए 2010 के एक अध्ययन ने एक्सास्केल कंप्यूटिंग को प्राप्त करने में सबसे व्यापक चुनौती के रूप में बिजली की खपत की पहचान की। उस समय प्रति वर्ष एक मेगावाट ऊर्जा की खपत में लगभग 1 मिलियन डॉलर खर्च होते थे। सुपरकंप्यूटिंग सुविधाओं का निर्माण आधुनिक मल्टी-कोर सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट द्वारा उत्पादित गर्मी की बढ़ती मात्रा को प्रभावी ढंग से दूर करने के लिए किया गया था। 2007 और 2011 के बीच सुपरकंप्यूटरों की ग्रीन 500 सूची की ऊर्जा खपत के आधार पर, 2011 में 1 exaFLOPS वाले सुपरकंप्यूटर को लगभग 500 मेगावाट की आवश्यकता होगी। जब भी संभव हो ऊर्जा बचाने के लिए मौजूदा हार्डवेयर के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम विकसित किए गए थे। एक समानांतर अनुप्रयोग के निष्पादन के दौरान उपयोग में नहीं आने वाले सीपीयू कोर को कम-शक्ति वाले राज्यों में रखा गया, जिससे कुछ सुपरकंप्यूटिंग अनुप्रयोगों के लिए ऊर्जा की बचत हुई। वितरित सुपरकंप्यूटर अवसंरचना के माध्यम से संसाधनों के बंडलिंग की ओर रुझान में सुपरकंप्यूटरों के संचालन की बढ़ती लागत एक प्रेरक कारक रही है। राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग केंद्र सबसे पहले अमेरिका में उभरे, उसके बाद जर्मनी और जापान में। यूरोपीय संघ  ने सुपरकंप्यूटिंग अनुप्रयोगों को पोर्टिंग, स्केलिंग और अनुकूलित करने में यूरोपीय संघ के वैज्ञानिकों का समर्थन करने के लिए सेवाओं के साथ एक सतत पैन-यूरोपीय सुपरकंप्यूटर आधारभूत संरचना बनाने के उद्देश्य से  यूरोप में उन्नत कंप्यूटिंग के लिए साझेदारी  (पीआरएसीई) लॉन्च की। आइसलैंड ने दुनिया का पहला शून्य-उत्सर्जन सुपरकंप्यूटर बनाया। रिक्जेविक, आइसलैंड में थोर डेटा सेंटर में स्थित, यह सुपरकंप्यूटर जीवाश्म ईंधन की बजाय अपनी शक्ति के लिए पूरी तरह से नवीकरणीय स्रोतों पर निर्भर करता है। ठंडी जलवायु भी सक्रिय शीतलन की आवश्यकता को कम करती है, जिससे यह कंप्यूटर की दुनिया में सबसे हरित सुविधाओं में से एक बन जाती है। सुपरकंप्यूटर हार्डवेयर की फंडिंग भी लगातार कठिन होती जा रही थी। 1990 के दशक के मध्य में शीर्ष 10 सुपरकंप्यूटरों की कीमत लगभग 10 मिलियन यूरो थी, जबकि 2010 में शीर्ष 10 सुपर कंप्यूटरों के लिए 40 से 50 मिलियन यूरो के बीच के निवेश की आवश्यकता थी। 2000 के दशक में राष्ट्रीय सरकारों ने सुपरकंप्यूटरों को वित्तपोषित करने के लिए अलग-अलग रणनीतियां बनाईं। यूके में राष्ट्रीय सरकार ने पूरी तरह से सुपर कंप्यूटरों को वित्तपोषित किया और उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग को एक राष्ट्रीय वित्त पोषण एजेंसी के नियंत्रण में रखा गया। जर्मनी ने एक मिश्रित फंडिंग मॉडल विकसित किया, जिसमें स्थानीय राज्य फंडिंग और संघीय फंडिंग शामिल थी।

कल्पना में
कई विज्ञान कथा लेखकों ने ऐसे कंप्यूटरों के ऐतिहासिक निर्माण से पहले और बाद में सुपर कंप्यूटरों को अपने कार्यों में चित्रित किया है। इस तरह की अधिकांश कथाएँ मनुष्यों के उन कंप्यूटरों के साथ संबंधों से संबंधित हैं जो वे बनाते हैं और अंततः उनके बीच संघर्ष की संभावना के साथ विकसित होते हैं। फिक्शन में सुपरकंप्यूटर के उदाहरणों में एचएएल 9000, मल्टीवाक, द मशीन स्टॉप्स, जीएलएडीओएस, द एविटेबल कॉन्फ्लिक्ट, वल्कन हैमर, कोलोसस (उपन्यास), वॉरगेम्स और लिस्ट ऑफ माइनर द हिचहाइकर गाइड टू द गैलेक्सी कैरेक्टर्स#डीप थॉट शामिल हैं।

यह भी देखें

 * एसीएम/आईईईई सुपरकंप्यूटिंग सम्मेलन
 * एसीएम SIGHPC
 * उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग
 * उच्च प्रदर्शन तकनीकी कंप्यूटिंग
 * जंगल कंप्यूटिंग
 * एनवीडिया टेस्ला पर्सनल सुपरकंप्यूटर
 * समानांतर कंप्यूटिंग
 * चीन में सुपरकंप्यूटिंग
 * यूरोप में सुपरकंप्यूटिंग
 * भारत में सुपरकंप्यूटिंग
 * जापान में सुपरकंप्यूटिंग
 * उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों का परीक्षण
 * अल्ट्रा नेटवर्क टेक्नोलॉजीज
 * क्वांटम कम्प्यूटिंग

इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची

 * सामान्य-उद्देश्य वाला कंप्यूटर
 * मिलियन निर्देश प्रति सेकंड
 * तेल और गैस की खोज
 * कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान
 * उदाहरण-
 * जर्मन संग्रहालय
 * इंटेल आईपीएससी
 * गुडइयर एमपीपी
 * बादल (कंप्यूटर)
 * विशिष्ट एकीकृत परिपथ आवेदन
 * गहरा नीला (शतरंज कंप्यूटर)
 * ताप घनत्व
 * सीपीयू बिजली अपव्यय
 * लिबर्ट (कंपनी)
 * फ्लॉप प्रति वाट
 * दस (कंप्यूटर क्लस्टर)
 * वितरित अभिकलन
 * एक सेवा के रूप में मंच
 * एक सेवा के रूप में बुनियादी ढांचा
 * डाटा सेंटर
 * एसआई उपसर्ग
 * लिनपैक बेंचमार्क
 * लू अपघटन
 * अभिन्न-विभेदक समीकरण
 * कल्पित विज्ञान
 * बादशाह (उपन्यास)
 * पेज 9000
 * GLaDOS
 * एसीएम एसआईजीएचपीसी

बाहरी कड़ियाँ

 * McDonnell, Marshall T. (2013) "Supercomputer Design: An Initial Effort to Capture the Environmental, Economic, and Societal Impacts". Chemical and Biomolecular Engineering Publications and Other Works.