國際上通常將計算機劃分為大型機、小型機、個人計算機、巨型機、小巨型機和工作站六類。
巨型(亦稱超級)計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大和價格最貴的一類計算機。多用於國家高科技領域和國防尖端技術的研究,如核武器設計、核爆炸模擬、反飛彈武器系統、空間技術、空氣動力學、大範圍氣象預報、石油地質勘探等。具有代表性的產品有1987年由美國Cray公司研製的Cray-3,其計算速度可達幾十億次/秒。1998年IBM公司開發出被稱為“藍色太平洋”的超級計算機,每秒能進行3.9萬億次浮點運算。2002年日本研製出目前世界上運行速度最快的超級計算機“地球模擬器”,運算速度高達每秒40萬億次浮點結果。
超級計算機通常分為6種實際機器模型:單指令多數據流(SIMD)機,並行向量處理機(PVP),對稱多處理機(SMP),大規模並行處理機(MPP),工作站群(COW),以及分布共享存儲器(DSM)多處理機。
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計算機速度的提高主要有兩個渠道。一是把元器件的頻率速度提上去;再一
條路就是采
用一些並行的措施,採用多機系統。這道理是很簡單的,一台機器不夠,兩台,兩台不夠十台、一百台、一千台,甚至上萬台。就跟人的工作是一樣的。一個人工作幹不了就兩個人乾
、一百個人乾、一千個人乾。但是要做到這件事情要有很多條件,並不是一百台計算機把他集合起來就行了,就跟人工作是一樣的。人工作,人與人之間要有交流需要有講通,需要有信息的來往。就必須有一個高速度的網際網路,把幾百台、幾千台計算機連在一起,讓所有的計算機能夠互相講通,能夠互通訊息,有組織、有調度。有了這些條件,這一群計算機就可以聯合工作了。”
在硬體結構方面,超級計算機的機身,往往不是一個,而是一群;所占的地方,往往不是一點,而是一片。有不少超級計算機是龐然大物。例如[ASCI 紫色]計算機重一百九十七噸,體積相當於兩百個電冰櫃的大小;裡面有二百五十多公里長的光纖和銅製的電纜,具有超強的存儲功能。