所谓超级计算机HPC（High Performance Computer），是指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑。超级计算机的基本组成结构与个人电脑的概念无太大差异，但规格与性能则强大许多，是一种超大型电子计算机。具有强大的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒万亿次以上。
超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是一个国家科研实力的体现。它对国家安全，经济和社会发展具有举足轻重的意义，是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。超级计算其实应用非常广泛，例如气候气象、海洋环境、天体物理、生命科学、工业设计、装备制造、密码破译、数字地球、智慧城市、新能源、新材料等领域。
这里我们就要引出：国家超级计算中心这个概念，超级计算能力是衡量一个国家科技核心竞争力和综合国力的重要标志，以超级计算机为核心工具的国家超级计算中心是国家战略性信息基础设施和科技创新战略平台。超级计算中心这个国家级重大科研基础设施目前在全国有七个，他们分别分布在天津、长沙、深圳、济南、广州、无锡和郑州。那么中国的国家级的超级计算中心的计算能力是多强呢？
我们就以2019年5月科技部批复筹建国家超级计算郑州中心为例子，郑州国家超级计算中心是全国第7家批复建设的国家超级计算中心。河南省超级计算中心，位于河南省唯一的211工程大学郑州大学，机房面积1300平方米。超算中心部署超算节点452台，其中常规CPU节点300台，GPU节点40台。峰值计算规模达1100万亿次/秒，部署的大型科学计算软件规模达1024核。该计算中心的计算能力进入全球十强。
其实一提到国家重大的科技基础设施，例如航天、航空发动机、高铁、核电、大飞机等都会被问到存不存在“卡脖子”的问题。中国的超级计算机是否也面临CPU等核心元器件国产化的问题呢？我们知道家用的电脑或者普通的办公电脑上面搭载的都是美国英特尔或者AMD的CPU处理器，很少见到使用国产的或者其他国家品牌的CPU，这一点也可以看出美国在集成电路芯片领域的绝对领先的地位。
超级计算机和普通计算机的原理是一样的，超级计算机之所以具备如此强大的计算能力，其实就是使用数以百计千计的CPU芯片。可以理解为我们的家用电脑搭载的是一台四缸的发动机，超级计算机上面搭载的是一千台四缸发动机，相当于可以产生4000缸发动机的马力效果。超级计算机对CPU芯片的要求其实没有家用的个人电脑集成度那么高，因为它可以通过更大的机房面积和散热措施来弥补单个芯片计算性能上的不足。
我国虽然在在CPU芯片的设计、制造能力要远远落后于美国，但是我们也拥有自己实力不俗的国产CPU芯片生产和制造的企业。我国大致上有6家主流的大规模集成电路也就是CPU的生产企业，他们就是中国的英特尔和AMD。这6家企业和其代表的芯片主要是，1，中科院研究所（北京），龙芯CPU；2，华为技术（深圳），鲲鹏CPU；3，天津飞腾（天津），飞腾CPU；4，中科曙光（天津），海光CPU；5，上海国资委（上海），兆芯CPU；6，江南计算所（无锡），申威CPU。
我们前面提到的郑州国家超级计算中心，采用的就是总部设在天津滨海新区的天津飞腾信息技术有限公司专门为超级计算机的生产的飞腾系列服务器CPU。所以说在超级计算机领域这种国家大型基础科学设施上，中国是完全有能力保障不被“卡脖子”的。虽然现在我们在集成电路上相对落后，但是正在奋起直追的我们，未来的中国集成电路能否像高铁、载人航天、三代核电站、五代战斗机等领域一样走在世界的前面呢？我们拭目以待！
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