超級計算機基於與日常計算機相同的原理工作，但是它們的性能水平要高得多，它們看起來更像是舊的經典大型機。與普通的台式PC或筆記本電腦不同，它們處理大量數據集並以令人難以置信的速度執行計算。它們是世界上最快的計算機IBM，並且需要大量的基礎設施才能運行 - 包括先進的冷卻系統。
從結構上講，它們還配備了比普通PC多的組件。您的筆記本電腦可能有一個中央處理單元（CPU）和一個圖形處理單元（GPU），但是一個超級計算機可能在數千個CPU和GPU上擁有數千個，每個超級計算機都比您在架子上找到的那些功能強得多。
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他們的性能還可以使用每秒浮點操作（FLOPS）來衡量，其中一個浮點操作是數學計算。現在，世界上最強大的超級計算機現在超過1個Exaflop - 1千萬億（1018）拖鞋 - 而普通的PC和筆記本電腦通常具有數百Gigaflops的功率 - 1萬億（109）。我們將這樣的機器稱為Exascale超級計算機。
因為他們可以使用大量數據和過程計算的速度非常快，所以科學家經常使用超級計算機來破解藥物和材料發現問題。超級計算機還可以做出預測（例如預測天氣），甚至可以學習如何下棋，例如IBM經典的Deep Blue Super Computer在1997年。
根據最新Top500排名，這是當今在線的七個最強大的超級計算機。
1。船長
- 地點：勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室 - 美國加利福尼亞州
- 表現：1,742 Petaflops（1.742 Exaflops）
- 成分：AMD第四代EPYC 24核CPU AMD Instinct MI300A APU
- 首先在線：2024年11月
El Capitan現在是世界的最強大的超級計算機- 以及2024年底上網後，地球上有史以來第三台Exascale機器。
該超級計算機位於勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory），將執行旨在在沒有地下測試的情況下保護和確保美國核武器庫存的任務。它也用於與國家安全有關的分類任務，包括人工智慧（AI）和機器學習可用於該任務。它也將解決材料科學和物理學中的問題。
超級計算機最初是由美國能源部委託的，以替代2018年建造的塞拉機器，作為該機器的一部分Coral-2計劃。它還具有峰值性能
2。邊境
- 地點：橡樹嶺國家實驗室 - 田納西州，美國
- 表現：1,353 Petaflops（1.4 Exaflops）
- 成分：AMD EPYC 64核CPU和AMD Instinct MI250X GPU
- 首先在線：2022年8月
現在在列表中排名第二，Frontier（由超級計算的巨型HPE Cray建造）成為世界上第一台在2022年在線上網的Exascale計算機。科學家最初計劃使用Frontier進行癌症研究，藥物發現，核融合，外來材料，設計Supereff Forice Enkines和根據巨大的發動機設計出色的爆炸，IEEE光譜。
據報導，在接下來的幾年中，科學家將使用邊境設計新的運輸和醫學技術。麻省理工學院技術評論。埃文·施耐德（Evan Schneider）匹茲堡大學計算天體物理學的助理教授告訴麻省理工學院的評論，他想模擬如何開展模擬銀河系隨著時間的流逝而發展。
3。 Aurora
- 地點：Argonne國家實驗室 - 伊利諾伊州，美國
- 表現：1,012 Petaflops（1.0 Exaflops）
- 成分：Intel Xeon Max系列CPU和Intel Data Center Max Series GPU
- 首先在線：2023年6月
列表中最年輕的超級計算機之一可能有一天成為最強大的。 Aurora位於Argonne領導力計算設施（ALCF），成為有史以來第二個Exascale超級計算機，並且ALCF代表說它有可能達到2種計算能力的Exaflop，這是雙面邊界的。
Aurora與Intel和HPE合作建立，集成了科學工具和分析，進行建模和模擬並運行人工智能（AI）。 Aurora的火力使其能夠在各個領域創建準確的模型，包括氣候投影，材料科學，能源存儲和核融合。尤其是融合是極光的重點HPCWIRE，有一天可能有助於解開大規模融合能的秘訣。
4。鷹
- 地點：Microsoft Azure - 雲 /分佈式
- 表現：561 Petaflops（0.56 Exaflops）
- 成分：Intel Xeon Platinum 8480C 48C CPU和NVIDIA H100 GPU
- 首先在線：2023年8月
Microsoft的Eagle SuperComputer不在實驗室中 - 它基於雲，任何人都可以通過Microsoft Azure雲平台訪問它。這是一個分佈式系統網絡，共同擁有足夠的功率，成為世界上第三快的超級計算機。從理論上講，鷹可以由任何願意支付費用的人訪問。
5。 HPC6
- 地點：綠色數據中心ENI - 意大利的Ferrera Erbognone
- 表現：477.9 Petaflops
- 成分：AMD第三代EPYC 64核CPU AMD Instinct MI250X GPU
- 首先在線：2024年11月
意大利能源公司ENI於2024年11月推出了歐洲最強大的超級計算機。被稱為“ HPC6”的超級計算機也是世界上第一個工業使用的超級計算機，也是前五名中的第一個非US系統。綠色數據中心基礎設施對基礎設施的改進效果提高了近10倍，從70個PETAFLOPS到606 PETAFLOPS的峰值。 HPC6旨在支持研究脫碳工作和能源效率的研究。
超級計算機將研究用於二氧化碳存儲的地質和流體動力學，以及開發高性能電池，優化生物燃料供應鏈，為生物化學扇區的應用開發材料，並在磁性限制融合中模擬等離子體行為。 ENI代表還說，HPC6使用一種新的液體冷卻系統，使用“直接”方法消散了96％的熱量。
6。富加庫
- 地點：瑞肯計算科學中心 - 日本科比
- 表現：442 Petaflops（0.44 Exaflops）
- 成分：A64FX CPU
- 首先在線：2020年6月
曾經是世界上最強大的超級計算機（在2020年6月至2022年6月之間），Fugaku是該列表中最古老的前五名系統之一。它從富吉山（Mount Fuji）接收，這是一個距離東京約60英里（100公里）的活火山，當它首次到達Top500列表的頂部時，它將峰會超級計算機（列表中的第7號）取代。
多年來，科學家們已經使用了富加庫（Fugaku）進行了幾個關鍵的研究問題。在19日期間大流行根據研究人員的數量迫切能力來確認用非編織面料製成的面膜更有效地阻止空氣呼吸液滴。Nikkei的事情。 Fugaku目前正在培訓日本AI大型語言模型，在Chatgpt的模具中，日本新聞報告。
7。阿爾卑斯山
- 地點：瑞士國家超級計算中心 - 瑞士盧加諾
- 表現：270 Petaflops
- 成分：NVIDIA GH200 GRACE HOPPER處理器
- 首先在線：2024年9月
阿爾卑斯山超級計算機於2024年9月開幕，致力於處理現代科學所需的大量數據，並旨在替換瑞士國家超級計算中心（CSC）先前的PIZ Daint SuperComputer。該機器開放供世界各地的研究人員使用。
計算機的基礎架構允許其部分處理能力用於特定目的。例如，一個“多功能集群”將致力於瑞士氣象和氣候學辦公室Meteoswiss。另一個將致力於機器學習和AI工作負載。儘管它的核心是CSC，但超級計算機也分佈在其他地點，包括洛桑瑞士聯邦技術研究所，維林根的Paul Scherrer Institute（PSI）和意大利博洛尼亞的歐洲中等天氣預報（ECMWF）數據中心。
8。空間
- 地點：CSC數據中心-Kajaani，芬蘭
- 表現：380 Petaflops（0.38 Exaflops）
- 成分：AMD第三代EPYC 64核CPU和AMD Instinct MI250X GPU
- 首先在線：2021年6月
盧米（Lumi）總部位於芬蘭，曾經是歐洲最強大的超級計算機，現在是世界上第八名。它使用100％可再生能源歐盟（歐盟）官員，其廢熱用於溫暖附近的建築物。它開始運行三年前的飛行員行動，並於2023年2月開始全面運營。
該系統被指定為歐洲研究人員可以用於協作研究的超級計算機，該系統已針對基於AI的工作負載進行了優化，官員有以前說過。 Lumi還用作量子計算機的“合作夥伴”，即兩個稱為QAL 9000和Helmi的系統，均位於芬蘭。這種量子古典計算合作夥伴關係旨在為研究人員提供最佳的當前量子計算機（根據未來的潛力受到嚴重限制）和超級計算機。
9。倫納多
- 地點：電影院數據中心 - 意大利博洛尼亞
- 表現：239 Petaflops（0.23 Exaflops）
- 成分：英特爾Xeon Platinum 8358 32核CPU和NVIDIA A100 GPU
- 首先在線：2022年11月
萊昂納多（Leonardo）是歐盟EuroHPC超級計算計劃一部分的另一個系統，包括三個模塊，它們結合起來，使其成為歐洲第二快的機器。主持它的組織電影院，是意大利大學，公共研究中心和政府機構的財團。
超級計算機於2023年5月進入了其生產階段，在此期間提交了80個項目，並選擇了13個項目。然後，在八月，超級計算機進入其生產階段。
