Λειτουργούν με βάση τις ίδιες αρχές με τους υπολογιστές που χρησιμοποιούμε καθημερινά, αλλά τα επίπεδα απόδοσής τους είναι πολύ υψηλότερα και μοιάζουν περισσότερο με τους υπολογιστές-δωμάτια των παλιών εποχών. Σε αντίθεση με τους συνηθισμένους επιτραπέζιους ή φορητούς υπολογιστές, επεξεργάζονται τεράστια σύνολα δεδομένων και εκτελούν υπολογισμούς με απίστευτες ταχύτητες, ενώ για να λειτουργήσουν έχουν πολύ υψηλές απαιτήσεις σε υποδομές, συμπεριλαμβανομένων προηγμένων συστημάτων ψύξης.
Αρχιτεκτονικά, είναι επίσης εφοδιασμένοι με πολύ περισσότερα εξαρτήματα από τους κανονικούς υπολογιστές. Το λάπτοπ σας διαθέτει μία κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) και μία μονάδα επεξεργασίας γραφικών (GPU), αλλά ένας υπερυπολογιστής μπορεί να διαθέτει χιλιάδες CPU και GPU, κάθε μία από τις οποίες είναι σημαντικά ισχυρότερη από αυτές που διατίθενται στο εμπόριο.
Η επίδοσή τους μετριέται με FLOPS (Floating-point Operations per Second), που είναι οι πράξεις κινητής υποδιαστολής (δηλαδή οι μαθηματικοί υπολογισμοί) ανά δευτερόλεπτο.
Οι συνηθισμένοι υπολογιστές έχουν συνήθως απόδοση μερικών εκατοντάδων gigaFLOPS, ενώ οι σημερινοί ισχυρότεροι υπερυπολογιστές έχουν καταφέρει να σπάσουν το φράγμα των exaFLOPS, που σημαίνει ότι μπορούν να κάνουν πάνω από ένα πεντάκις εκατομμύριο (1 και 18 μηδενικά) υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο.
Μετά την πρόσφατη «αντεπίθεση» της Κίνας με τον LineShine, αυτή είναι η νέα λίστα με τους πέντε ισχυρότερους υπερυπολογιστές που βρίσκονται σήμερα online.
1. LineShine
Ο υπερυπολογιστής LineShine
National Supercomputing Center in Shenzhen
Τοποθεσία: Εθνικό Κέντρο Υπερυπολογιστών – Σεντζέν, Κίνα
Επίδοση: 2,198 exaFLOPS
Σε λειτουργία από: Ιούνιος 2026
Ο LineShine είναι πλέον ο ισχυρότερος υπερυπολογιστής στον κόσμο, σύμφωνα με τη νεότερη κατάταξη TOP500, φέρνοντας την Κίνα ξανά στην κορυφή για πρώτη φορά από το 2017. Το σύστημα, εγκατεστημένο στο Εθνικό Κέντρο Υπερυπολογιστών στη Σεντζέν, ξεπέρασε τον αμερικανικό El Capitan κατά περίπου 20% στο τεστ Linpack, το οποίο μετρά τα FLOPS. Η σημασία του είναι ιδιαίτερη, καθώς βασίζεται σε εγχώρια τεχνολογία και λειτουργεί αποκλειστικά με CPU, χωρίς τις εξειδικευμένες GPU που χρησιμοποιούνται συνήθως στους σύγχρονους υπερυπολογιστές και στα μεγάλα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης. Σύμφωνα με κινεζικές ανακοινώσεις, ο LineShine αξιοποιείται σε εφαρμογές όπως η κλιματική μοντελοποίηση, οι προσομοιώσεις μηχανικής, η ανακάλυψη φαρμάκων, η νευροεπιστήμη και η τεχνητή νοημοσύνη. Η άνοδός του στην κορυφή θεωρείται επίσης ένδειξη της προσπάθειας της Κίνας να μειώσει την εξάρτησή της από ξένες τεχνολογίες, σε μια περίοδο αυστηρών αμερικανικών περιορισμών στις εξαγωγές προηγμένων τσιπ.
2. El Capitan
O υπερυπολογιστής El Capitan
Lawrence Livermore National Laboratory
Τοποθεσία: Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore – Καλιφόρνια, ΗΠΑ
Επίδοση: 1,809 exaFLOPS
Σε λειτουργία από: Νοέμβριος 2024
Ο El Capitan, που εγκαινιάστηκε επίσημα στις 9 Ιανουαρίου 2025, δύο μήνες μετά το ξεκίνημα της λειτουργίας του, είναι πλέον ο δεύτερος ισχυρότερος υπερυπολογιστής στον κόσμο. Η δραστηριότητά του επικεντρώνεται κυρίως στην εθνική ασφάλεια των ΗΠΑ, συμπεριλαμβανομένης της ανακάλυψης υλικών, της φυσικής υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, των πυρηνικών δεδομένων και του σχεδιασμού όπλων, καθώς και άλλων απόρρητων εργασιών. Ο El Capitan ήταν παραγγελία του προγράμματος CORAL-2 του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ για να αντικαταστήσει τον υπερυπολογιστή Sierra, ο οποίος τέθηκε σε λειτουργία το 2018. Ο Sierra εξακολουθεί να χρησιμοποιείται, αλλά έχει υποχωρήσει αρκετά χαμηλότερα στην παγκόσμια κατάταξη.
3. Frontier
Ο υπερυπολογιστής Frontier
Carlos Jones / ORNL / U.S. Department of Energy
Τοποθεσία: Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge – Τενεσί, ΗΠΑ
Επίδοση: 1,353 exaFLOPS
Σε λειτουργία από: Αύγουστος 2022
Ο Frontier, κατασκευασμένος από την HPE Cray, ήταν ο πρώτος υπολογιστής exascale στον κόσμο, δηλαδή ο πρώτος που κατάφερε να σπάσει το φράγμα του ενός exaFLOPS όταν τέθηκε σε λειτουργία το 2022. Σχεδιάστηκε για να χρησιμοποιηθεί στην έρευνα του καρκίνου, την ανακάλυψη φαρμάκων, την πυρηνική σύντηξη, τα εξωτικά υλικά, τον σχεδιασμό υπερ-αποδοτικών κινητήρων και τη μοντελοποίηση αστρικών εκρήξεων. Τα επόμενα χρόνια, αναμένεται να αξιοποιηθεί για τη σχεδίαση νέων τεχνολογιών στις μεταφορές και την ιατρική, αλλά και για προσομοιώσεις σχετικά με την εξέλιξη του γαλαξία μας.
4. Aurora
Ο υπερυπολογιστής Aurora
Argonne National Laboratory
Τοποθεσία: Εθνικό Εργαστήριο Argonne – Ιλινόις, ΗΠΑ
Επίδοση: 1,012 exaFLOPS
Σε λειτουργία από: Ιούνιος 2023
Ο υπερυπολογιστής Aurora παραμένει ένας από τους ισχυρότερους στον κόσμο και καταλαμβάνει πλέον την τέταρτη θέση της κατάταξης. Κατασκευασμένος σε συνεργασία με την Intel και την HPE, έχει σχεδιαστεί για απαιτητικές εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης, μοντελοποίησης και προσομοιώσεων. Μπορεί να δημιουργεί ακριβή μοντέλα σε διάφορους τομείς, όπως η κλιματική πρόβλεψη, η επιστήμη των υλικών, η αποθήκευση ενέργειας και η πυρηνική σύντηξη. Το σύστημα θεωρείται κομβικό για την επιστημονική έρευνα μεγάλης κλίμακας στις ΗΠΑ, συνδυάζοντας παραδοσιακούς υπολογισμούς υψηλών επιδόσεων με νέες δυνατότητες AI.
5. JUPITER Booster
Ο υπερυπολογιστής JUPITER Booster
Forschungszentrum Jülich
Τοποθεσία: Κέντρο Υπερυπολογιστών Jülich – Βόρεια Ρηνανία-Βεστφαλία, Γερμανία
Επίδοση: 1 exaFLOPS
Σε λειτουργία από: 2025
Ο JUPITER Booster είναι ο ισχυρότερος υπερυπολογιστής της Ευρώπης και ο πρώτος ευρωπαϊκός υπερυπολογιστής που έφτασε την κλίμακα exascale. Φιλοξενείται στο Κέντρο Υπερυπολογιστών Jülich στη Γερμανία και αποτελεί μέρος της ευρωπαϊκής πρωτοβουλίας EuroHPC. Το σύστημα βασίζεται σε αρθρωτή αρχιτεκτονική και χρησιμοποιεί προηγμένους επεξεργαστές και επιταχυντές NVIDIA Grace Hopper, ώστε να μπορεί να υποστηρίζει τόσο κλασικές επιστημονικές προσομοιώσεις όσο και εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης. Ο JUPITER αναμένεται να αξιοποιηθεί σε τομείς όπως η κλιματική έρευνα, η ενεργειακή μετάβαση, η επιστήμη των υλικών, η βιοϊατρική και η εκπαίδευση μεγάλων μοντέλων AI. Η είσοδός του στην πρώτη πεντάδα θεωρείται σημαντικό ορόσημο για την ευρωπαϊκή τεχνολογική αυτονομία και την προσπάθεια της Ευρώπης να παραμείνει ανταγωνιστική στην παγκόσμια κούρσα των υπερυπολογιστών.