级计算机" target="_blank">超级计算机(Super computer)，是指能够执行一般个人电脑无法处理的大量资料与高速运算的电脑。就超级计算机和普通计算机的组成而言，构成组件基本相同，但在性能和规模方面却有差异。超级计算机主要特点包含两个方面：极大的数据存储容量和极快速的数据处理速度，因此它可以在多种领域进行一些人们或者普通计算机无法进行的工作。

级计算机(巨型计算机)是相对于大型计算机而言的一种运算速度更高、存储容量更大、功能更完善的计算机。它通常是指每秒中能运算5000万次以上、存储容量超过百万个字节的电子计算机。 [9] 超级计算机信息处理能力比个人计算机快一到两个数量级以上，它在密集计算、海量数据处理等领域发挥着举足轻重的作用。作为高性能计算技术产品的超级计算机，又称巨型机，是与高性能计算机或高端计算机相对应的概念。

超级计算机具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。超级计算机采用涡轮式设计，每个刀片就是一个服务器，能实现协同工作，并可根据应用需要随时增减。以我国第一台全部采用国产处理器构建的“神威·太湖之光”为例，它的持续性能为9.3亿亿次/秒，峰值性能可以达到12.5亿亿次/秒。通过先进的架构和设计，实现了存储和运算的分开，确保用户数据、资料在软件系统更新或CPU升级时不受任何影响，保障了存储信息的安全，真正实现了保持长时、高效、可靠的运算并易于升级和维护的优势。

8月22日电 (记者刘霞)两位科学家在最新一期《科学进展》杂志上撰文提出了一种新的计算机制造方法：用液晶构建计算机，这种计算机将使用分子的朝向来存储数据，其计算方式类似量子计算机，但比量子计算机更容易构建，有望比传统计算机处理更多信息。

来自斯洛文尼亚卢布尔雅那大学的伊格·科斯和美国麻省理工学院的约恩·邓克尔提出了一个使用向列型液晶而非电子器件作为基本构件建造新型计算机的方案。他们认为，液晶中的涟漪和瑕疵，可用来制造这种新型计算机。

液晶由棒状分子组成，这些分子能像流体一样晃动，但在向列型液晶中，这些分子大多彼此平行。对于电视屏幕等设备，在制造过程中必须去除朝向错误方向的奇怪分子，但这些缺陷是构建液晶计算机的关键。

研究人员指出，在普通计算机内，信息被存储为一系列1和0，而在液晶计算机中，信息将被转换成一系列有缺陷的朝向，根据朝向的不同，液晶缺陷可编码为不同的值。电场可用来操纵分子进行基本计算，类似于普通计算机内简单的逻辑门电路的工作方式，在所提出的新型计算机上，这些计算将显示为在液体内传播的波纹。

因为液晶计算机不会只使用0和1，所以它的一些计算将类似于量子计算机的工作方式，量子计算机的基础存储单位量子比特可以为叠加状态，因此可同时处理比传统计算机更多信息。而且，由于液晶技术相当先进，用它们来构建计算机或不会像构建量子计算机那样耗时。

研究人员指出，其他实验中已成功地用电场将液晶缺陷移动并组装成图案，因此构建向列型液晶计算机最基本的技术已经存在。

在全球竞争格局当中，超级计算机一直是大国之间竞争的焦点之一，目前真正有能力加入超级计算机俱乐部的，也就那么几个国家。

对于普通人来说，超级计算机是一个非常遥远的事情，平时大家也用不到超级计算机，但是对于一个国家来说，超级计算机具有非常重要的战略意义。

超级计算机拥有强大的计算和处理数据的能力，它的计算能力要远远超过普通的计算机。

正因为超级计算机具有强大的处理能力，它在科学研究、模拟实验、天气预测、航空航天、军事、生活服务、工业制造等方面都具有非常重要的作用。

比如我国在2011年发射天宫一号空间站之前，就利用“神威·太湖之光”超级计算机进行了大规模并行模拟，为天宫一号飞行试验提供重要数据支持。

也正因为超级计算机具有广泛的应用，所以目前一些大国都非常重视对超级计算机的投入，而且超级计算机的运算能力也越来越强。

美国当地时间5月30日，国际超算组织宣布，位于美国橡树岭国家实验室的超级计算机Frontier在第59届、2022年国际超算Top500名单中勇夺榜首，其运算速度达到每秒1.1百亿亿次，这也是目前在国际上公布的首台取得每秒百亿亿次运算性能的计算机。

排在美国之后的是日本，由富士通建造、安装在日本神户RIKEN计算科学中心的富岳(Fugaku)超级计算机，其运速达到每秒44.2亿亿次;

排在第3位的是位于芬兰的LUMI超级计算机，其运速达到15.19亿亿次(这个超级计算机隶属欧洲高性能计算联合事业部) 。

另外排在第4和第5位的超算分别是美国的顶点和山脊。

而在超级计算机全球排名前十当中，中国有两个上榜，分别是排在第六位的神威.太湖之光以及排在第9位的天河2号。

其中神威.太湖之光的运速为每秒9.3亿亿次，天河2号的运速为每秒6.144亿亿次。

中美两国超级计算机对比。

看到目前全球超级计算机排名当中，前5被美国、日本和欧洲占据，而中国最强的超算只能排在全球第6位，而且运速要远低于美国Frontier，中国网友或多或少都会有一些失望。

但大家也不用过于气馁，从整体来说，其实目前我国超级计算机的实力还是很强的，而且跟美国的差距也一直不断缩小。

要知道我国的超级计算机起步是相对比较晚的，在上世纪80年代，我国因为没有超级计算机而受到欧美的一些限制。

比如上世纪80年代初，当时我国的石油工业部向美国购买了一台IBM大型机，虽然经过一系列的交涉，美国最终同意出售，但我们的科研人员并不能随意使用。

当时美国为了防止技术泄露，要求中国把这台超级计算机关在一座透明的玻璃房子内，并进行24小时监控，禁止随意进入。

看到美国这种做法，我国科技人员哪咽得下这口气，所以我国就开始攻克超级计算机难题，最终在1983年，第一台亿次巨型计算机银河1号研制成功，我国也成为继美日之后，第三个能够独立研究超级计算机的国家。

而且经过几十年的发展之后，我国的超级计算机已经不断缩小跟美国和日本的差距，甚至一度超越美国和日本。

虽然目前美国的超级计算机夺回了全球第一的位置，但他们也不敢永远保证处于第一。

比如2010年我国天河一号超级计算机成功研制，以每秒4700万亿次的速度一举超越了美国超级计算机美洲虎，成为了世界运算速度最快的计算机。

超级计算机在未来的人类科技发展中具有不可替代的作用，可以在方方面面大显神威。

在提及超级计算机的应用前景中，大家普遍会举一个例子，那就是模拟地球的气象。我们知道，地球的大气是一个极其复杂的系统，任何微小的变化都有可能带来巨大的影响，比如蝴蝶效应。如果我们能够利用超级计算机处理全球气象卫星的数据，那么就可以模拟大气、海洋等系统的变化，预测海啸甚至是地震等自然灾害的发生概率。

在航天航空领域，超级计算机也有许多发挥的空间。在飞机研制的过程中，超级计算机可以进行结构力学、流体力学、电磁模拟等方面的计算，提高研发效率。还有我国在2011年发射天宫一号空间站之前，就曾经利用“神威·太湖之光”超级计算机进行了大规模并行模拟，为天宫一号飞行试验提供重要数据支持。

甚至目前肆虐全球的新冠疫情，也需要人类借助超级计算机的力量来对抗。我国科学家利用超级计算机对新冠病毒进行基因测序，成功地让我们成为了最早研发出新冠疫苗的国家之一。

看得出来，超级计算机对于一个国家未来的科技发展至关重要，所以每一个有一定实力的国家都会发展这个技术，我国也不例外。

众所周知，西方国家对于我国的科技发展一直采取封锁态度，超算领域也不例外。上个世纪，我国曾经进口了一台超级计算机。然而，这台被放置在我国土地上的超级计算机，我国科学家却不能触碰，只能把数据给外国人，让外国人计算后提供结果。因此，我国迫切需要自己的能力，来建造真正属于我们的超级计算机。

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