發展歷史
超級計算機“超級計算(Supercomputing)”這一名詞在1929年《紐約世界報》關於“IBM為哥倫比亞大學建造大型報表機(tabulator)的報導”中首次出現。是一種由數百、數千甚至更多的處理器(機)組成的，能計算普通PC機和伺服器不能完成的大型、複雜課題的計算機。
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。
自1976年美國克雷公司推出了世界上首台運算速度達每秒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，堪稱集萬千寵愛於一身的高科技寵兒，在諸如天氣預報、生命科學的基因分析、核業、軍事、航天等高科技領域大展身手，讓各國科技精英競折腰，各國都在著手研發億億級超級計算機。
IBM藍色基因對巨型計算機的指標一些廠家這樣規定：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，中國的"銀河"計算機，就屬於巨型計算機。巨型計算機的發展是電子計算機的一個重要發展方向。它的研製水平標誌著一個國家的科學技術和工業發展的程度，體現著國家經濟發展的實力。一些已開發國家正在投入大量資金和人力、物力，研製運算速度達幾百萬億次的超級大型計算機。
“走鵑”超級計算機某些分散式運算把叢集超級運算推至極限。例如SETI@home計畫現在平均有667.716TeraFLOPS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Googleserverfarm總處理能力界乎於126及316TFLOPS之間。TristanLouis估計這個系統等於32000至79000台雙2GHzXeon電腦。由於散熱問題，Google的搜尋引擎系統應該屬於格線運算。
新一代的超級計算機採用渦輪式設計，每個刀片就是一個伺服器，能實現協同工作，並可根據套用需要隨時增減。單個機櫃的運算能力可達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、資料在軟體系統更新或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、可靠的運算並易於升級和維護的優勢。
排名爭奪
日本“京”計算機2011年6月21日國際TOP500組織宣布，日本超級計算機“京”（Kcomputer）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、富士通製造的巨型計算機“KComputer”落戶日本理化研究所，並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。“KComputer”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。“KComputer”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。
IBM“Sequoia（紅杉）”超級計算機2012年6月18日，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，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的Sequoia，它每秒能完成1.6億億次運算，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2011年中突飛猛進，由美國國際商業機器公司（IBM）最新研製的超級計算機“紅杉”（Sequoia），為美國奪得全球最快超級計算機寶座。這是繼2009年後美國再次奪回“世界第一電腦”的頭銜。“紅杉”的持續運算測試達到每秒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。IBM研製開發的另一台超級電腦“米拉”以每秒8162萬億次的運算速度名列第三，安裝在美國能源部所屬的阿貢國家實驗室。日本理化學研究所與富士通（Fujitsu）共同研發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、法國和義大利各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“星雲”超級電腦排名第十。
“天河一號”超級計算機2012年10月，隸屬於美國能源部的橡樹嶺國家實驗室將美洲虎改裝為“泰坦”（Titan），重新成為世界上最快的超級計算機。
2013年6月17日，在德國萊比錫開幕的2013年國際超級計算機大會上，TOP500組織公布了最新全球超級計算機500強排行榜榜單，中國國防科技大學研製的天河二號超級計算機，以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度奪得頭籌，中國“天河二號”成為全球最快超級計算機。
2014年6月23日，在德國萊比錫市發布的第43屆世界超級計算機500強排行榜上，中國超級計算機系統“天河二號”再次位居榜首，獲得世界超算“三連冠”，其運算速度比位列第二名的美國“泰坦”快近一倍。
2010年，由國防科技大學研製的天河一號在超算排行榜上首次奪冠，2013年，天河二號又兩度位列榜首，現在，天河二號第3次被評為全球最快的計算機，獲得世界超算三連冠，也成為天河系列超級計算機第4次居世界超算之巔。
套用介紹
作為高科技發展的要素，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。經過中國科技工作者幾十年不懈地努力，中國的高性能計算機研製水平顯著提高，成為繼美國、日本之後的第三大高性能計算機研製生產國。中國現階段超級計算機擁有量為22台（中國內地19台，香港1台，台灣2台），居世界第2位，就擁有量和運算速度在世界上處於領先地位，隨著超級計算機運算速度的迅猛發展，它也被越來越多的套用在工業、科研和學術等領域。但就超級計算機的套用領域來說中國和已開發國家美國、德國等國家還有較大差距。中國超級計算機及其套用的發展為中國走科技強國之路提供了堅實的基礎和保證。
巨型計算機實際上是一個巨大的計算機系統，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。如大範圍天氣預報，整理衛星照片，原子核物理的探索，研究洲際飛彈、宇宙飛船等，制定國民經濟的發展計畫，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。
超級計算機被稱為“經濟轉型和科學研究加速器”，超級計算機的廣泛套用能夠帶動國家整體科技創新能力的增強。但是中國超級計算機普遍面臨硬體性能強大套用領域匱乏的問題，科研機構、高校和企業用戶存在超級計算機套用成本過高、軟體開發滯後、設備利用率低等問題。面對中國超級計算機的套用不足問題，一些國內伺服器主導廠商的努力轉變，在2009年浪潮發布“倚天”桌面超級計算機，藉助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選拔賽”，比賽將使用一項基準性能測試（Linpack測試）和四項套用測試（CPMD、CP2K、Openfoam、Nemo）重點考察參賽隊組建的超級計算機的綜合性能，具有明顯的套用導向，是對參賽隊伍超級計算機套用能力的全面考察。大賽主辦方浪潮集團也強調，比賽將會成為一個權威、專業、公平的超算套用領域的競賽和交流平台，推動中國超算的套用研究和人才培養。
單純的追求超算TOP排行榜位置的“冷戰”已成過去，讓套用引領計算的時代已然來臨。Linpack標準的創始人JackDongarra對外表示：這套完全以縱向數值比拼的標準已經過時，而全新的HPCGPDFLink測試平台將會關聯主流應用程式中的計算和數據訪問模式。應該說Dongarra的觀點代表了超算套用的前沿，一場全世界範圍內用於橫向套用的超級變革早已展開，而在中國更有曙光公司等超算領導者在雲計算、大數據領域勇於實踐，將創新技術與套用完美結合。應用程式對更複雜計算的需求已變得原來越普遍，這些計算要求有高頻寬和低延時的環境，並且需要通過不規則模式訪問數據，超級計算機的衡量基準需要經常更新，以保證其能夠正確反映出計算機使用方式的變化。
發展現狀
技術創新
美國勞倫斯·利弗莫爾（LawrenceLivermore）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後恢復了最高點。IBM稱，在一次完整的過程中,系統應該有兩倍的動力,即峰值表現超過360teraflops。
來自德國和美國的研究人員，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製造方法完成，而不是由標準成分組成的。儘管這樣，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碟連同新奇的軟體組成。但是現在情況不同了，一些系統開始決定這些排名。舉例來說,冠軍藍色基因/L,是經過特殊設計的系統，同時合併了空前的65,536個人處理器,再加之可升級的模版設計。此系統不但比傳統的系統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。這一系統與藍色基因/L的模組設計一樣，只是有較小的處理器並且只可以記錄91.2teraflops峰值處理動力。
中國國家863軟體專業孵化器（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，計畫引進其擁有完全自主智慧財產權的具有世界領先技術的超級計算機以及相關行業領域的解決方案，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，藉助其提供信息服務的強大引擎或平台，整合資源，協同作業，解決污染整治對算法、方程、建模、模擬等複雜計算的需求。
億億級
美國國防部高級研究計畫局（Darpa）正在緊鑼密鼓地研製億億級（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，該研究計畫的最終目標是“讓計算機徹底改頭換面”。
據BBC報導，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預計原型機將於2018年研製成功。
Darpa表示，新超級計算機主要用於分析軍事設備和感測器產生的海量數據。新研究項目名為“普適高性能計算（UHPC）”，旨在衝破摩爾定律的藩籬。
另據英特爾公司的網站報導，英特爾將聯合法國研究機構，建立歐洲Exascale研發中心，共同研發exaflop級別的超級計算機。
早在2006年，日本文部科學省就開始致力研製新一代超級計算機，希望於2012年率先研製出億億級超級計算機，預定的研發費用為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；讓科學家和醫生更好地理解海量數據；讓科學家研發出新的技術來使雲計算達到一定的規模，使龐大的分散式計算機能夠模擬現實；幫助研究人員創建三維立體可視圖像而非視頻遊戲來運行無窮無盡的假定推測情景，以此增加細節的精確度，正如電影《星際迷航系列》中的“全息甲板”等。
億億級超級計算機系統也將在高清晰氣候模型的設計和製造、生物能源產品的研製、智慧型柵格的研發以及熔解能源的設計等方面大顯身手。
降低能耗和改進軟體設計是關鍵
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。一台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，相當於一個中等規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報導，美國軍方授權研製新一代超級計算機的廠商也需要研製出一種全新的節能晶片，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略的關鍵所在，套用軟體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有可能頻繁出現故障，必須採取更加靈活有效的方式來重新設計解決這些問題的套用工具。
美國軍方正在著力研發全新的計算架構和編程模式，解決傳統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，新超級計算機系統比現有系統“能效高100倍至1000倍，而且性能更高，並且相應的軟體編程也比現有的超級計算機系統更容易”。
也有研究人員提出，讓超級計算機的設計儘可能簡單是關鍵，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（BlueGene/L）嵌制了動態隨機存儲器、電壓調控模組以及千兆位乙太網，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。
2016年7月26日，從我國首台千萬億次超級計算機“天河一號”所在的國家超算天津中心獲悉，由該中心同國防科技大學聯合開展的我國新一代百億億次超級計算機樣機研製工作已經啟動。在樣機破解關鍵技術基礎上，下一階段將開展具體超算研發，屆時它將成為國內自主化率最高的超算。
π系統
超級計算機“π”系統23日在上海交通大學上線運行，將支持俗稱“人造太陽”的慣性約束核聚變項目等高端科研工程。
據介紹，“π”系統峰值性能達到263萬億次，位列最新全球TOP500榜單第158名。該系統由浪潮公司設計構建，該系統上線將重點支持上海交通大學的教學科研，將成為“IFSA慣性約束聚變科學與套用協同創新中心”的超算核心支持平台。
中國排名
| 序號 | 研製廠商/單位 | 型號 | CPU核數 | Linpack值(Gflops) | 峰值(Gflops) | 效率 |
| 1 | 國防科大 | 天河2號A/7168x2 Intel Hexa Core Xeon X5670 2.93GHz + 7168 Nvidia Tesla [email protected]+2048 Hex Core FT-1000@1GHz/私有高速網路80Gbps | 202752 | 2566000.00 | 4701000.00 | 0.546 |
| 2 | 國家並行計算機工程技術研究中心 | 神威藍光/8575x16 Core 申威1600@975MHz/QDR Infiniband | 137200 | 795900.00 | 1070160.00 | 0.744 |
| 3 | 國防科大 | 天河一號A-HN/2048x2 Intel Hexa Core Xeon X5670 2.93GHz + 2048 Nvidia Tesla [email protected]/私有高速網路80Gbps | 53248 | 771700.00 | 1343200.00 | 0.575 |
| 4 | 曙光 | 曙光星雲/ Dawning TC3600 Blade/2560x (2 Intel Hexa Core X5650 + Nvidia Tesla C2050 GPU)/QDR Infiniband | 52416 | 749200.00 | 1296320.26 | 0.578 |
| 5 | IBM | xSeries x3650M3/Intel Xeon X56xx 2.53 GHz/Giga-E | 113040 | 636985.00 | 1143965.00 | 0.557 |
| 6 | 中科院過程所 | Mole-8.5 Cluster/320x2 Intel QC Xeon E5520 2.26 Ghz + 320x6 Nvidia Tesla C2050/QDR Infiniband | 33120 | 496500.00 | 1138440.00 | 0.436 |
| 7 | 曙光 | 曙光星雲/Dawning TC3600 Blade/3040 x 2 Intel Hexa Core X5650/QDR Infiniband | 36480 | 342300.00 | 389168.64 | 0.880 |
| 8 | IBM | xSeries x3650M3/Intel Xeon X56xx 2.93 GHz/Giga-E | 36336 | 204754.40 | 425856.00 | 0.481 |
| 9 | IBM | xSeries x3650M2 Cluster/Intel Xeon QC E55xx 2.53 GHz/Giga-E | 34688 | 196228.00 | 351044.00 | 0.559 |
| 10 | 曙光 | 魔方/曙光5000A/1920x4 AMD QC Barcelona 1.9GHz/DDR Infiniband/WCCS+Linux | 30720 | 180600.00 | 233472.00 | 0.774 |
全球排名
2009年
據美國《新科學家》網站報導，隨著科學技術的迅猛發展，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組織是發布全球已安裝的超級計算機系統排名的權威機構，他們以超級計算機基準程式Linpack測試值為序進行排名，每年發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”超級計算機系統隸屬於美國能源部，坐落於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%。“美洲豹”是一台民用計算機，將主要用於模擬氣候變化、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”一直穩居TOP500排行榜榜首位置，它也是世界上第一台打破每秒千萬億次運算速度的超級計算機。“走鵑”位於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系統計算機，每秒運算速度可達1042萬億次。它採用了一系列專門針對遊戲和商業的技術，包括用於索尼“遊戲站3”的九核Cell處理器和AMD雙核皓龍處理器。因此，“走鵑”是全球第一台採用Cell處理器的混合式超級計算機。“走鵑”系統主要用於對美國核武器進行複雜而秘密的評估。
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製。“海妖”系統中擁有10萬個AMD雙核皓龍處理器，運算速度為每秒831萬億次，它主要用於一些高端伺服器或工作站中。“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製，採用的是IBM藍色基因/P型機設計方案，使用許多小型、低能耗的晶片。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個處理器晶片，如此多的晶片使得它的整體運算速度高達每秒825萬億次。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。它是中國首台千萬億次超級計算機系統，其系統峰值性能為每秒1206萬億次雙精度浮點運算，Linpack測試值達到每秒563.1萬億次。“天河一號”是由天津濱海新區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製，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(相當於普通電腦中的圖像顯示卡)。“天河一號”將廣泛套用於航天、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略制高點，是體現科技競爭力和綜合國力的重要標誌。各大國均將其視為國家科技創新的重要基礎設施，投入巨資進行研製開發。
2010年6月
Top1美洲豹美國橡樹嶺國家實驗室
Top2曙光星雲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
Top6Pleiades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
2010年10月
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日發布了最新的“500強”名單，中國首台實測性能超過千萬億次的高性能計算機“星雲”躋身世界超級計算機第二位。
超級計算機名稱 開發公司/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 1105Tflops1456.7Tflops
美洲虎（Jaguar） Cray 美國橡樹嶺國家實驗室 1.059Tflops1381.4Tflops
尤金（JuGene） IBM 德國尤里希研究中心 825.5Tflops1002.7Tflops
昴星（Pleiades） SGI 美宇航局埃姆斯研究中心 487.01Tflops608.83Tflops
藍色基因L（BlueGene/L） IBM 美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 478.2Tflops596.38Tflops
北海巨妖XT5（KrakenXT5） Cray 美國國際計算科學研究院 463.30Tflops607.20Tflops
藍色基因P（BlueGene/P） IBM 美國阿貢國家實驗室 458.61Tflops557.06Tflops
巡遊者（Ranger）Sun 美國德克薩斯高級計算中心 433Tflops579Tflops
藍色基因BlueGENESDOE/NNSA/LLNL415Tflops501Tflops
尤羅帕（JUROPA）Sun德國尤里希研究中心274Tlops308Tflops
2013年11月
第一名：天河二號。2013年11月發布的超算名單上，中國國防科技大學研製的天河二號超級計算機，以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度奪得頭籌，繼續成為全球最快的超級計算機，比第二名Titan快近一倍。繼2010年11月天河-1A計算機問鼎以來，天河二號是多次奪得全球超級計算機第一名。天河二號有16000個節點，每個節點部署了兩個英特爾XeonIvyBridge及三個XeonPhi處理器，計算核心總數達3120000個。天河二號年底將部署在中國廣州國家超級計算機中心當中。
第二名：泰坦（Titan）。位於美國能源部（DOE）橡樹嶺國家實驗室中的Titan從冠軍寶座退至第二。Titan搭載Cray公司的XK7系統，使用560640個AMD皓龍處理器核心和261632個英偉達K20x加速器，Titan的運行速度為17.59千萬億次/秒。Titan是最節電的超級計算機，耗電8.21兆瓦，性能為2143Mflops/W。
第三名：紅杉（Sequoia）。搭載IBM的BlueGene/Q系統的Sequoia安裝在美國能源部勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室，排名第三，下降了一個名次。Sequoia最早於2011年交付使用，取得了每秒17.17千萬億次運行速度，該超級計算機使用了1572864顆核心。Sequoia的節能也很不錯，耗電為7.84兆瓦，性能為2031.6MFLOPS/W。
第四名：K超級計算機。富士通K計算機安裝為日本神戶化學研究所高級計算科學研究院（AICS），排名第四，基準測試速度為10.51Pflop/每秒，使用了705024顆SPARC64處理核心，運算速度為10.51千萬億次/秒。
第五名：米拉（Mira）。美國能源部阿爾貢國家實驗室的Mira採用了第二代BlueGene/Q架構。每秒8.59千萬億次的運行速度，塞入的核心數量比排名第七的Juqueen要多得多：準確地說是786432個，因而性能幾乎翻番。
第六名：PizDaint。瑞士國家超級計算中心（CSCS）的PizDaint運算速度達到6.27千萬億次/秒，性能位居第六名。
第七名：Stampede。德克薩斯大學德克薩斯高級計算中心的升級版Stampede運算速度達到5.17千萬億次/秒，性能位居第七名。
第八名：Juqueen。超級計算機Juqueen位於德國於利希，同時也是於利希研究所與IBM共同研製的歐洲最快的超級計算機。Juqueen搭載了IBM的BlueGene/Q系統，總共擁有393216個計算核心，功耗為1970KW。它在Linpack測試時處理能力可達每秒5.01千萬億次浮點運算。
第九名：Vulcan。美國的“Vulcan”在Linpack基準測試運算速度達到4.29千萬億次/秒（petaflop/s），位居第八。
第十名：SuperMUC。作為Top500榜單上的一個常客，IBM系統實驗室當中的SuperMUC位於德國慕尼黑附近的萊布尼茲超級計算中心。它搭載147456個英特爾SandyBridge處理器，處理能力達到了每秒2.90千萬億次浮點運算。
過往排名
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，採用45376顆四核心的Opteron處理器，362TB的存儲器，傳輸總頻寬284GB/Sec，硬碟容量10,750TB，內部的數據匯流排頻寬532TB/Sec。這台電腦將放置在美國的國家高速電腦中心，並開放給各界有需要的團體申請使用。
2009年10月，中國研製的第一台千萬億次超級計算機在湖南長沙亮相，這台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後世界上第二個能夠研製千萬億次超級計算機的國家。全系統峰值性能為每秒1.206PFlops。
2007年11月，IBM的BlueGene/L，運算能力為478.2TFlops，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（LawrenceLivermoreNationalLaboratory）。在BlueGene/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NECSX-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ASCIWhite，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的Sequoia，它每秒能完成1.6億億次運算。
時間線
| 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 Robinson | 200 OPS | 英國帕雷屈里莊園 |
| 1944年 | FlowersColossus | 5 kOPS | 英國Dollis Hill Post Office Research Station |
| 1946年 | UPennENIAC | 100 kOPS | 美國馬里蘭州戰爭部阿伯丁試基地 |
| 1954年 | IBMNORC | 67 kOPS | 美國維珍妮亞州海軍試驗基地 |
| 1956年 | MITTX-0 | 83 kOPS | 美國麻省理工大學 |
| 1958年 | IBMAN/FSQ-7 | 400 kOPS | 美國空軍23號基地 |
| 1960年 | UNIVACLARC | 250 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 6600 | 3 MFLOPS | 美國加州羅蘭士利物摩亞國家實驗室 |
| 1969年 | CDC 7600 | 36 MFLOPS | |
| 1974年 | CDC STAR-100 | 100 MFLOPS | |
| 1975年 | BurroughsILLIAC IV | 150 MFLOPS | 美國加州NASA恩斯研究中心 |
| 1976年 | Cray-1 | 250 MFLOPS | 美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室 |
| 1981年 | CDC Cyber 205 | 400 MFLOPS | （世界很多地方） |
| 1983年 | Cray X-MP/4 | 941 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-13 | 2.4 GFLOPS | 蘇聯莫斯科計算機科學研究學院 |
| 1985年 | Cray-2/8 | 3.9 GFLOPS | 美國加州羅蘭士利物摩亞國家實驗室 |
| 1989年 | ETA10-G/8 | 10.3 GFLOPS | 美國佛羅里達大學 |
| 1990年 | NECSX-3/44R | 23.2 GFLOPS | 日本府中市NEC府中廠 |
| 1993年 | Thinking Machines CM-5/1024 | 65.5 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 Tunnel | 124.50 GFLOPS | 日本國家宇航實驗室 | |
| IntelParagonXP/S 140 | 143.40 GFLOPS | 美國山迪亞國家實驗室 | |
| 1994年 | FujitsuNumerical Wind Tunnel | 170.40 GFLOPS | 日本國家宇航實驗室 |
| 1996年 | HitachiSR2201/1024 | 220.4 GFLOPS | 日本東京大學 |
| Hitachi/TsukubaCP-PACS/2048 | 368.2 GFLOPS | 日本筑波市筑波大學電算物理中心 | |
| 1997年 | IntelASCI Red/9152 | 1.338 TFLOPS | 美國山迪亞國家實驗室 |
| 1999年 | IntelASCI Red/9632 | 2.3796 TFLOPS | |
| 2000年 | IBMASCI White | 7.226 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/L | 70.72 TFLOPS | 美國能源部/IBM |
| 2005年 | IBMBlue Gene/L | 136.8 TFLOPS | 美國能源部/NNSA/LLNL |
| 2007年 | IBMBlue Gene/L | 478.2 TFLOPS | 美國能源部/NNSA/LLNL |
| 2008年 | IBMRoadrunner | 1.026 PFLOPS | 美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室 |
| 2009年 | CrayXT5 | 2.331 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 | 泰坦 | 17.59 PFLOPS | 克雷公司 |
| 2013年 | 天河二號（TH-2） | 33.86 PFLOPS | 中國國防科學技術大學研製 |
全球著名超級計算機
| 超級計算機通常是指由數百數千甚至更多的處理器組成的、能計算普通PC機和伺服器不能完成的大型複雜課題的計算機。 | 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。 | |||
| 名稱 | 所屬國家 | 所處位置 | 排名 | 配置 |
| 美國 | 田納西州橡樹嶺國家實驗室 | 2012第1名 | 200個機櫃、18688個節點，AMD Opteron 6274處理器，700TB記憶體 | |
| 美國 | 勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室 | 2012第2名 | 96個機櫃，160萬個處理器，1.6TB記憶體 | |
| 日本 | 神戶理化學研究所 | 2012第3名 | 68544顆八核心SPARC64CPU，548352個核心 | |
| 中國 | 天津國家超級計算機中心 | 2012第8名，2011第2名，2010第1名，2009第5名 | 103個機櫃，1024個節點，262TB記憶體，2PB存儲量 | |
| 中國 | 深圳國家超級計算機中心 | 2011第4名 | 4640個計算單元，9280顆通用CPU，4640顆專用GPGPU | |
| 美國 | 田納西州橡樹嶺國家實驗室 | 2011第3名，2009第1名 | 180000個處理器，32TB記憶體，10PB檔案系統，45000個晶片 | |
| 美國 | 紐約波基普西的實驗室 | 2009第2名 | 3456個節點，80TB記憶體，57英里光纖 | |
| 美國 | 田納西大學國家計算科學研究院 | 2009第3名 | 10萬個AMD雙核皓龍處理器 | |
