Традиционной сферой применения суперкомпьютеров всегда были научные исследования:
· Физика плазмы и статическая механика, молекулярная и атомная физика, теория элементарных частиц, теория турбулентности, астрофизика и др.
· Вычислительная химия: квантовая химия, химия твердого тела, создание новых лекарственных препаратов и др.
· Метеорология: изучение атмосферных явлений для долгосрочного прогноза погоды.
· Техника: аэрокосмическая и автомобильная промышленности, ядерная энергетика, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых, нефтедобывающая и газовая промышленность, конструирование новых микропроцессоров и компьютеров.
· Военные цели: конструирование самолетов, ракет, подводных лодок и др.
Суперкомпьютеры характеризуются многопроцессорной параллельной обработкой данных, быстродействием до квадриллиона операций в секунду (1 c 15 нулями), многопользовательским режимом работы. Доминирующее положение в выпуске компьютеров такого класса занимают компании Cray и IBM. Мощнейшими суперкомпьютерами в мире являются: Cray XT Jaguar (США, 1,75 петафлопс), IBM Roadrunner (1,04 петафлопс), Cray XT5 Kraken (832 терафлопс), IBM JUGENE (825 терафлопс), Ломоносов (Россия, 350 терафлопс).
Пиковая производительность (теоретический предел производительности) суперкомпьютера «Ломоносов» достигает 420 терафлопс, а реальная – 350 терафлопс. Терафлопс — величина, используемая для измерения производительности компьютеров, показывающая, сколько операций с плавающей запятой в секунду выполняет данная вычислительная система. 1 терафлопс = 1 триллион операций в секунду = 1 000 миллиардов операций в секунду. Суперкомпьютер занимает 12 место в мировом рейтинге Top500. В МГУ новая система займется вычислениями, для которых недостает мощности других суперкомпьютеров университета. Компьютер состоит из 4446 вычислительных узлов, 8 892 процессоров и 35 778 процессорных ядер. В основном типе вычислительных узлов используются процессоры Intel Xeon X5570. Оперативная память компьютера составляет 56576 гигабайт. Общий объем дисковой памяти вычислителя – 166,4 терабайта, а системы хранения данных – 350 терабайт. Суперкомпьютер занимает площадь в 252 квадратных метра.
На базе суперкомпьютеров создаются вычислительные центры, включающие несколько отделов или групп. Большим ЭВМ присуща высокая стоимость оборудования и обслуживания, поэтому работа организована по принципу непрерывного цикла.