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超级计算机指基于通用或专用的高性能硬件和软件的计算系统，为处理复杂的数据、算法和应用等提供算力的高性能计算平台，又称高性能计算机、并行计算机或巨型计算机。纵观超级计算机及超级计算行业的发展历程，中国超级计算行业可以用起步晚、起点高、发展快来描述。
一般认为，每秒能运算5000万次以上、内存容量超过1000万位的电子计算机为超级计算机。相应资料显示，相应标准是根据美国克雷研究公司（Cray Research）于1976年推出的Cray-1超级计算机的性能制定的。Cray-1在理想情况下每秒能得到2.4亿个64位的浮点运算结果。截至1982年，Cray-1是世界上计算速度最快的计算机。
1983年12月，中国第一台每秒运算1亿次以上的巨型计算机“银河-I”由国防科技大学计算机研究所研制成功。它填补了国内巨型计算机的空白，使中国成为继美国、日本后，第3个能独立设计和制造巨型计算机的国家，这是标志着中国跨进世界研制巨型计算机行列的里程碑事件。
中国首台千万亿次超级计算机是“天河一号”，于2009年由国防科技大学使用我国自主研发的“龙”芯片研制成功。2010年8月，在国家超级计算天津中心完成二期系统升级，测试计算速度可以达到每秒2570万亿次。2010年11月，在国际TOP500组织公布的全球超级计算机500强排行榜上，“天河一号”排名第一。
2013年6月，其下一代超级计算机“天河二号”问世。同年11月，“天河二号”落户国家超级计算广州中心，其浮点运算能力峰值为每秒5.49亿亿次、持续计算能力为每秒3.39亿亿次，多次跻身世界第一。2016年，由国家并行计算机工程技术研究中心研制的“神威·太湖之光”在国家超级计算无锡中心投入运行。2016年，在国际TOP500组织公布的全球超级计算机500强排行榜上，“神威·太湖之光”以每秒9.3亿亿次的持续计算能力排名第一。2022年下半年，在第60期TOP500排行榜上，美国、欧盟、日本分别有2台、2台、1台超级计算机进入前五位，“神威·太湖之光”的排名第七，中国进入榜单的超级计算机共有162台，占比为32.4%，美国排在中国之后，有126台超级计算机进入榜单，占比为25.2%。
可以从两个方面来看超级计算机软件的发展：一是操作系统等基础软件，其在我国有良好的进展，如“神威·太湖之光”使用的是国产操作系统；二是应用软件，由超级计算机提供算力，计算方法、计算模型需要根据计算任务专门研制，才能发挥计算机硬件的性能。可以说，只要开展一项使用超级计算机进行数据处理的业务，就需要相应的应用软件；涉及的业务领域越广，说明运行在超级计算机上的应用软件越丰富。近年来，我国的超级计算机被广泛应用于新材料设计与仿真、新能源技术、精准医疗和新药研究、生物信息技术、计算化学、计算物理、宇宙演化模拟、天气和灾害预报、工业制造、环境保护等领域，以及游戏、视频、图像处理、电商等领域。
要更好地支撑超级计算应用，基础算法库、编程工具软件和编译环境软件等基础软件是必不可少的。我国自主研制了多个基础算法库，如在科技部支持下研制的“E级计算可扩展高效能并行算法及算法库”，以及中国科学院计算机网络信息中心依托科研信息化和先导项目研发形成的面向大规模特征值问题、线性方程组及快速多极子算法（Fast Multiple Method，FMM）的基础算法库SC_HCAL等。
作为国之重器，超级计算机在国家科技创新中起着无可替代的作用，其超强的计算能力使可求解问题的复杂度和规模均达到了一般研究无法企及的程度。
1.推动科技创新跨越式发展
2016年，《“十三五”国家科技创新规划》提出“发展先进计算技术，重点加强E级（百亿亿次级）计算、云计算、量子计算、人本计算、异构计算、智能计算、机器学习等技术研发及应用”的要求；2021年3月，第十三届全国人民代表大会第四次会议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出，在事关国家安全和发展全局的基础核心领域，制定实施战略性科学计划和科学工程。瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。在上述前沿科技领域中存在国家发展面临的一些重大挑战，需要用超级计算机这个强大的工具解决。
2.带动学科交叉融合
近年来，随着深度学习技术的发展，计算科学领域正从第四范式（基于大数据相关性分析的科学发现和研究）向超级计算与科学大数据、深度学习融合的方向快速前进，为学科的交叉与融合打下了坚实基础。
3.完善战略性基础设施
算力、算法和数据已被世界各国视为现代社会的重要战略资源，而超级计算中心是算力、算法和数据的集合体，是承载了这3个要素的大型信息化基础设施，其作为创新型国家战略性基础设施的重大意义也日渐显现。超级计算中心支撑了资源汇聚、技术创新、人才培养和人员交流，可以提升辐射区域的科研水平，带动地方经济发展。
在全球超算产业规模整体呈增长趋势的大背景下，我国的超算行业也得到快速发展。
1.规模不断扩大，性能逐年提升
中国在超级计算机领域已达到世界先进水平，从全球超级计算机500强排行榜来看，2017年11月以来，中国超级计算机上榜总数保持世界第一。2022年6月的排行榜上，超级计算机制造数量排名前十的厂商分别是：联想集团（161台，占比32.2%）、美国慧与（HPE）、浪潮集团、法国源讯公司（ATOSORIGIN）、中科曙光、美国戴尔公司、英伟达、富士通、NEC、华为。随着“新基建”的不断推进，地方、高校、企业按照国家对数据中心行业的规划布局，积极推进高水平超算中心建设。
我国超级计算机的发展立足自己的技术，不排除国际合作，自踏进超算门槛后，在峰值速度、持续性能、绿色指标、自主可控等方面不断实现突破，取得了举世瞩目的成就，且从未停下前进的步伐。
2.超算行业全产业链逐步完善
超算行业具有技术复杂、研制周期长、投资巨大、参与部门多、辐射面广等特点。近年来，中国超算行业进入快速发展阶段，初步形成由“造机器”“装机器”“管机器”“用机器”构成的全产业链。以国家级超算中心为主的国内超算平台加强可持续发展，在服务于国家、地方重大应用需求的同时，注重与用户加强合作，提高应用服务能力，将相关应用的开发经验及成果向产业界横向辐射，促进超算应用生态环境建设，逐步打造完整的超算产业链。
3.算力服务占据应用榜首
算力服务指超算中心将算力作为一种资源向用户提供计算服务。对科学计算、工程计算、大数据、人工智能等有需求的用户都是使用算力服务的用户。据统计，在应用领域，算力服务的系统性能份额占比最大，为57%；大数据、云计算、人工智能3类应用的系统性能份额占比超过11%。
4.大量机构投身软件研发
在中国的高性能计算算力逐渐充足的背景下，涌现了许多从事高性能计算软件及应用研究的企业和科研机构。其投入基础软件和应用软件的研发对于扭转软件开发应用落后于计算机硬件发展的局面具有积极意义，为完善我国高性能计算应用生态做出了巨大贡献。这些企业和科研机构在各自的领域也取得了很多令人瞩目的成就。
5.国家高性能计算环境不断优化
在国家高技术研究发展计划（863计划）、国家重点研发计划重点专项的支持下，集成了国内优质超级计算资源的国家高性能计算环境在“十三五”期间已初步建成。国家持续加强对计算环境应用服务的优化，完善资源建设机制，汇聚更多、更新的优质超级计算资源，降低高性能计算的使用成本，服务科学与工程计算用户，全面提升了计算应用服务水平。
6.超算行业组织发挥积极作用
2013年，超级计算创新联盟成立，由从事超级计算相关技术和产品的研发、制造、推广、服务的企业、大学、科研机构组成；2014年，中国科学院先进计算技术创新与产业化联盟成立。两个行业组织从不同的角度，将各自的成员联合，在加快我国超级计算产、学、研、用融合，促进创新链、资金链、产业链之间的联动等方面起到积极作用，为中国超级计算事业的发展做出了贡献。