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巨型計算機是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的一個科技名詞。

語言文字是一個民族文化的結晶。這個民族過去的文化靠着它來流傳,未來的文化也仗着它來推進，從大約是在公元前14世紀，殷商後期的「甲骨文」被認為是「漢字」的第一種形式，西周後期，漢字發展演變為大篆，後秦始皇統一中國，中國文字才逐漸走上了發展的道路，直至今天。

名詞解釋

巨型計算機（巨型計算機）一般指超級計算機（處理大量資料與高速運算的電腦）

超級計算機（Super computer），是指能夠執行一般個人電腦無法處理的大量資料與高速運算的電腦。就超級計算機和普通計算機的組成而言，構成組件基本相同，但在性能和規模方面卻有差異。

超級計算機主要特點包含兩個方面：極大的數據存儲容量和極快速的數據處理速度，因此它可以在多種領域進行一些人們或者普通計算機無法進行的工作。

發展背景

超級計算機是1929年《紐約世界報》中最先報道出的一個名詞，它是將大量的處理器集中在一起以處理龐大的數據量，同時運算速度比常規計算機快許多倍。但是從結構上看，超級計算機和普通計算機都是大同小異的，而這種並行化處理使得人們可以對龐大數據進行處理，進而影響到各個行業運行，其意義十分重大，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，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，各國都在着手研發億億級超級計算機。

一般來說，超級計算機的運算速度平均每秒1000萬次以上，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。它的研製水平標誌着一個國家的科學技術和工業發展的程度，體現着國家經濟發展的實力。一些發達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。

自2009年我國國防科技大學發布峰值性能為每秒1.206千萬億次的「天河一號」超級計算機，我國成為美國之後第二個可以獨立研製千萬億次超級計算機的國家。尤其2016年神威太湖之光的出現，更是標誌我國進入超算世界領先地位。超級計算機可以代表一個國家在信息數據領域的綜合實力，甚至可以說影響到國家在世界科學技術上的地位，不僅如此，在大數據時代即將到來之際，超級計算機的實際應用也相當可觀。

組成結構

硬件

超級計算機的硬件組成與個人計算機組成基本相同，主要是由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成。但是超級計算機超強的數據分析處理能力、超大的存儲容量、巨大的能耗是個人計算機無法比擬的。

軟件

高性能計算機在硬件方面是非常強大的，但是同時為了發揮出它最大的性能，軟件方面也很重要。現在的超級計算機60%以上都是使用了Linux操作系統，大多數超級計算機的系統是基於Linux來適應不同應用而量身定製的。

維護

隨着科技的發展，計算機與我們的聯繫變得更加密切，在大數據的背景下，超級計算機也大量的投入到對大數據的應用當中，但由於超級計算機系統受虛擬性特點的影響，容易出現故障問題，給單位和用戶帶來不便。為了減少這種情況的發生，延長超級計算機的使用壽命，那麼就需要對超級計算機定期進行維護。

在進行超級計算機的維護工作過程中，需要採用科學合理的方法，以此來提升超級計算機的性能及工作效率，進而延長超級計算機的使用壽命。超級計算機的維護工作分為硬件維護和軟件維護。其中硬件維護是指對超級計算機的硬件設備進行定期檢查並進行適當的清潔，需要注意的是儘量避免移動設備，以免對設備造成損壞。軟件維護指的是對超級計算機軟件進行備份，將無用的文件定期進行清理，注意儘量避免病毒感染超級計算機，以免對超級計算機的系統造成破壞，對公司、研究機構及個人的信息安全造成威脅。

超級計算機在維護過程中容易出現以下故障：開機問題、硬件問題及軟件問題。針對超級計算機的故障問題需要相關人員能及時採取維護措施對超級計算機進行維護。首先當超級計算機出現故障時要對其進行合理判斷，確定是什麼原因導致超級計算機不能正常工作，不能盲目地對超級計算機進行修理，加強對機器自身以及周邊環境的檢查。其次在確定超級計算機出現故障之後，對可能出現的故障原因進行設想以及應該如何對該故障進行處理，明確對故障維護的整體思路，以便後續的維修工作能順利進行，提高維修工作的效率。

此外還需要對超級計算機的網絡安全做好防護工作。在對超級計算機網絡防護過程中，需避免黑客、木馬病毒的侵襲。需要將數據庫做好備份和恢復，將較為重要的資料進行備份更新，這樣即使出現意外，資料也可通過備份進行恢復，避免造成不必要的損失。較為重要的一點就是預防病毒，通過安裝病毒防火牆，可以對系統進行掃描和監控，能及時發現病毒並將其清除。由於超級計算機大多用於科研單位，所以很有必要安裝上攻擊性軟件，為超級計算機系統完善語境功能，一旦出現外部入侵的情況，系統能及時預警並對其進行有效的攔截。

應用介紹

超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，多用於國家高科技領域和尖端技術研究，是國家科技發展水平和綜合國力的重要標誌。一個國家的高性能的超級計算機，直接關係到國際民生、關係到國家的安全。幾乎在國計民生的所有領域中，超級計算機都起到了舉足輕重的關鍵作用。

1、超級計算機應用科學領域，促進時代發展

超級計算機利用其強大的數據處理能力，幫助人們改變了解自然世界的方式，為社會提供巨大的利益。它模擬大氣、氣候和海洋，可以精準預測地震和海嘯。可以更好地理解龍捲風和颶風，或破譯引起地磁暴的力量，黃石超級計算機和NWSC將帶來更好的預測，並更好地保護公眾的經濟。用於複雜的氣象分析，處理全球氣象衛星數據。超級計算機的快速數據處理能力，能預知全球氣象，對氣象衛星偵察的信息進行集中化數據處理，量化分析，建模分析。

2、超級計算機應用生產領域，節省人力資源

利用超級計算機強大的計算密度，對於一些事故發生率較高，在生命安全造成極大威脅的高危行業，以超級計算機代替人工進行作業，如地下採煤、高空作業、爆破工作和石油勘探等數據進行處理和分析。這裡的計算密度指的是超級計算機在一定體積和面積內的計算能力，這是計算精度和計算能力的體現。例如，2007年曙光4000L超級計算機就曾在發現儲量高達10億噸的渤海灣冀東南堡油田的過程中發揮了關鍵作用，而其後的曙光5000A超級計算機的應用，則進一步達到了地下數千米的勘探深度。

3、應用於醫學製藥、先進制造、人工智能等新興領域

生物信息學成為超級計算新的應用領域，如人類基因組測序過程中產生的海量數據處理就離不開超級計算機。在醫學領域,也利用超級計算機來模擬人體各個器官的工作機理及人體內各種生化反應等。開發一種新的藥品，通常需要從研製和試驗的很多步驟，一般需要大約15年的時間，而利用超級計算機則可以對藥物研製、治療效果和不良反應等進行模擬試驗，從而將新藥的研發周期縮短3～5年且可顯著降低研發成本。除此之外，隨着計算機技術的發展，在超級計算機的支撐之下，解決了重大的科學與應用領域的關鍵問題，促進了相關應該領域的快速發展，其他如人工智能、深入學習、生物醫藥、基因工程、金融分析等新興領域也有大量的應用。