V rámci spolupráce univerzity v Manchesteru a společnosti Ferranti vznikl v roce 1962 jeden z pokročilejších superpočítačů, který vycházel z předchozích sérií superpočítačů od CDC (Control Data Corporation). Na vývoji se podílel slavný Seymour Cray, který si později založil vlastní firmu pouze na vývoj a prodej superpočítačů. Architektura dosahovala rekordního výkonu – jedna instrukce byla zpracována za jednu mikrosekundu, celková rychlost byla kolem jednoho milionu instrukcí za sekundu. Hlavní čipy už používaly tranzistory druhé generace vyrobené z germania. | Foto: Iain MacCallum, Wikipedia

Spolutvůrce Atlasu – Seymour Cray si založil vlastní firmu Cray Research, která se stala jednou z nejznámějších a nejúspěšnějších v oblasti superpočítačů. Definovala celou éru superpočítačů. Prvním byl Cray-1, který byl po čtyřech letech vývoje představený v roce 1975. | Foto: Rama, CC BY-SA 2.0 fr

Superpočítač pracoval na frekvenci 80 MHz a stál tehdy 8,86 milionů dolarů, přičemž celkový výpočetní výkon byl 180 MFLOPS. Paměť měla kapacitu milion slov. Spotřeba byla 115 kW, hmotnost 5,5 tun a stejně jako následující superpočítače, i tento už používal i specializovaný operační systém od Cray.První generace se dočkala dvou významnějších upgradů – Cray-1S a Cray-1M, které přinesly nejen mírně vyšší výkon, ale také větší paměť. | Foto: Clemens PFEIFFER, CC BY 2.5

Nástupcem Cray-1 se stal v roce 1982 superpočítač Cray X-MP, který si udržel pozici nejvýkonnějšího superpočítače na světě až do roku 1985. Cray X-MP používal rychlejší paralelní vektorové procesory s frekvencí 105 MHz. | Foto: Rama, CC BY-SA 2.0 fr

Podařilo se zlepšit propustnost paměti, která měla kapacitu 16 MB a celkový výkon systému dosahoval až na 400 MFLOPS. Při použití čtyřprocesorové konfigurace to ale mohlo být až 800 MFLOPS. Původní cena byla kolem 15 milionů dolarů, přičemž například dodatečné disky s celkovou kapacitou 1,2 GB stály milion dolarů. Pozdější upgrady dostaly maximální výpočetní výkon až na 942 MFLOPS.Jednou ze zajímavostí je, že na tomto počítači byly renderované scény pro film Poslední hvězdný bojovník (The Last Starfigher), který obsahoval spoustu scén s vysokým počtem polygonů. | Foto: Rama, CC BY-SA 2.0 fr

Superpočítač Cray--2 představený v roce 1985 už dosahoval s osmi procesory rekordního výkonu 1,9 GFLOPS a začala tak gigaflopsová éra. Použité byly pokročilejší integrované obvody, ale architektura se příliš nelišila od předchozí generace v podobě Cray X-MP. | Foto: : Q3329097 , CC BY-SA 3.0 fr

Zlepšení výkonu bylo dosaženo díky bližšímu uspořádání desek a obvodů, čím se zvýšila i propustnost při zpracování dat. Aby bylo možné takovou konstrukci uchladit (vzduch nemohl příliš proudit kvůli hustému složení), byl celý superpočítač ponořený v kapalině (Fluorinert). | Foto: NA, Public domain

Pohled do vnitřností systému | Foto: : Q3329097 , CC BY-SA 3.0 fr

Superpočítač Cray Y-MP uvedený v roce 1988 dostal frekvenci až osmi procesorů na 167 MHz (6 ns) a celkový výpočetní výkon byl až 2,6 GFLOPS. Operační paměť mohla mít kapacitu až 512 MB a místo pevných disků už bylo možné objednat dražší SSD s kapacitou až 4 GB. Cray uvedl několik verzí, k dispozici byly výkonnější vodou chlazené modely i levnější, které se spokojily pouze s chlazením pomocí vzduchu. | Foto: Dave Pape, Public domain

The CM 5 neboli The Connection Machine 5 od společnosti Thinking Machanies Corporation se objevil na trhu v roce 1991 a už zahrnoval éru, kdy superpočítače místo několika procesorů měly stovky či tisíce procesorů rozdělených do velkého množství propojených uzlů (nodů). Superpočítač CM-5 obsahoval procesory SPARC (RISC) s až 512 nody a kapacitou paměti 2 TB. Celkový výkon se vyšplhal až na 65,5 GFLOPS. Jedním z prvních zákazníků byla americká NSA.Zajímavostí je, že díky efektnímu světelnému diagnostickému designu, se tento model objevil ve filmu Jurský park. | Foto: NA, CC-BY-SA-3.0

Intel stále nepatřil mezi známé výrobce čipů, které by se používaly pro superpočítače. Chtěl to tak změnit vlastním superpočítačem Paragon, který představil v roce 1992. Paragon obsahoval celkem 4 tisíce procesorů na RISC čipech i860, nejednalo se ale o žádný úspěch a konkurenční superpočítače byly stále mnohem populárnější. Intel tak pokračoval ve vývoji x86 čipů, což se ale nakonec ukázalo jako dobrá strategie. | Foto: Autopilot, CC BY-SA 3.0

Na laťku 124,5 GFLOPS dosáhl v roce 1993 superpočítač Fujitsu Numerical Wind Tunnel, který obsahoval 166 paralelně propojených vektorových procesorů s jak název napovídá, byl optimalizovaný pro simulaci vzduchu, což je důležité pro různá odvětví (letectví, počasí, vesmír a podobně). Konfigurace počítače zahrnovala 42 GB operační paměti (každý procesor měl k dispozici 256 MB). | Foto: Museum.jpsj.or.jp

Superpočítač Hitachi SR2201 uvedený v roce 1996 byl postavený na procesorech HARP-1E (PA-RISC) s frekvencí 150 MHz. Vzájemné propojených jich mohlo být až 2 048 s celkovým výkonem 600 GFLOPS. V té době se tak jednalo o nejvýkonnější superpočítač na světě. Použitá integrovaná procesorová síť umožňovala přenos data rychlostí až 300 MB/s | Foto: Top500.org

I když se původně Intelu nepodařilo do trhu superpočítačů nastoupit, všechno změnil ASCI Red z roku 1997. Jeho základem totiž byly klasické komerční procesory Intel Pentium Pro s frekvencí 200 MHz, kterých bylo tehdy neuvěřitelných 9 298 kusů. Jednalo se o první superpočítač, který překonal hranici 1 TFLOPS (konkrétně 1,3 TFLOPS) a tomu odpovídaly i další rekordní parametry – rozloha 150 m2, spotřeba 850 kW a operační paměť s kapacitou 1,212 TB. Pozdější upgrady umožnily dosáhnout až na výkon 3,1 TFLOPS. | ​Foto: Top500.org

ASCI White z roku 2000 využíval procesory od IBM (Power3). Celý systém zahrnoval 6 TB operační paměti a 160 TB úložného prostoru pro data. Hmotnost celého superpočítače byla 106 tun a spotřeba dosahovala na rekordní 3 MW. Odpovídal tomu ale i výpočetní výkon, který byl až 12,3 TFLOPS. Superpočítač používal operační systém IBM AIX a tehdejší cena byla 110 milionů dolarů. | Foto: US Government: Lawrence Livermore National Laboratory, Public domain

Další japonský počítač – NEC Earth Simulator byl představen v roce 2002 a v rámci 5 120 procesorů s architekturou NEC SX-6, 10 TB operační paměti a 700TB diskovým úložištěm (dalších 1,6 PB pomocí pásek) nabídl výpočetní výkon až 35,86 TFLOPS. To je neuvěřitelně pětkrát více, než předchozí rekordman ASCI White. | Foto: Manatee_tw, CC BY-SA 4.0-3.0-2.5-2.0-1.0

Na pozici nejvýkonnějšího superpočítače se udržel dva roky a zajímavostí je, že se dodnes ještě používá. Podobně jako Numerical Wind Tunnel, i tento superpočítač byl postaven pro specializovaný účel, který je simulace počasí a pododbně. | Foto: GenGen (げんげん), CC BY 2.1 jp

Rodinu superpočítačů IBM Blue Gene asi nejvíce vystihuje model Blue Gene/L, který byl od roku 2004 až do roku 2008 nejvýkonnějším na světě. Obsahoval celkem 131 072 procesorů IBM PowerPC s frekvencí 700 MHz, celkem 491 TB operační paměti a 1,89PB diskové úložiště. Celkový výpočetní výkon byl nejprve 70,72 TFLOPS, pozdějšími upgrady se v roce 2007 dostal ale až na 596 TFLOPS. | Foto: Argonne National Laboratory´s Flickr page, CC BY-SA 2.0

V roce 2008 se objevil první superpočítač, který překonal pomyslnou petaflopsovou hranici – IBM Roadrunner disponoval výpočetním výkonem 1,105 PFLOPS, s pozdějším upgradem dokonce 1,71 PFLOPS. Hybridní systém byl složen z 12 960 procesorů IBM PowerXCell 8, 6 480 dvoujádrových procesorů AMD Opteron a vše bylo spojené pomocí Infinibandu. Celkem 296 racků na rozloze 560 m2 mělo spotřebu 2,35 MW a obsahovalo 103,6 TB operační paměti a petabajtové úložiště. Koncová cena za celý systém by v té době sto milionů dolarů. Stejně jako ostatní starší superpočítače, i tento už je od roku 2013 vypnutý. Vše je totiž o efektivitě – kolik výkonu za jeden watt je daný superpočítač schopný dodat. | Foto: LeRoy N. Sanchez, Records Management/Media Services and Operations, Public domain

Jen o trochu výkonnější superpočítač Jaguar byl představený v roce 2009 od legendární společnosti Cray. Výkonu 1,75 PFLOPS dosahoval pomocí 224 256 procesorových jader AMD Opteron s frekvencí 2,6 GHz (šestijádrové čipy). Jaguar byl k dispozici v různých generacích a s postupnými upgrady, v roce 2012 už hybridní Cray XK7 Titan zahrnoval i grafické výpočetní karty od Nvidie. | Foto: United States Federal Government, Public domain

V rámci čínských superpočítačů Tianhe-I je určitě třeba zmínit model Tianhe-IA, který byl zprovozněn v roce 2010 a dosáhl na hranici 2,57 PFLOPS. Jednalo se o hybridní superpočítač, který obsahoval 4 096 procesorů Intel Xeon E5540, 1 024 čipů Intel Xeon E5450 a k tomu navíc 5 120 výpočetních grafických karet AMD Radeon HD 4870 X2 (dvoučipové modely). Superpočítač měl operační paměť s kapacitou 96 TB a 262TB úložiště. Pro servisní nody a propojení už systém používal i čínské procesory FeiTeng 1000. | Foto: Top500.org

Japonský rekordní superpočítač Fujitsu K computer byl představen v roce 2011 a pyšnil se výpočetním výkonem 10,51 PFLOPS. Fujitsu pro stavbu použilo 45nm osmijádrové procesory SPARC64 VIIIfx s frekvencí 2 GHz, kterých je celkem 88 128 kusů. V rámci 864 kabinetů je tak k dispozici 705 024 procesorových jader. K computer má spotřebu 12,6 MW (přibližně jako 10 tisíc domů), ale efektivita byla v tehdejší době výborná – 824,6 GFLOPS/kW. | ​Foto: Fujitsu

Rekordmanem roku 2012 se stal superpočítač IBM Sequoia, který se pyšnil výkonem 17,17 PFLOPS, později se dostal až na hranici 20,13 PFLOPS. Architektura staví na starším Blue Gene/Q a k dispozici je na tehdejší dobu rekordních 1 572 864 procesorových jader (16jádrové čipy A2) a 1,5 PB operační paměti. I když je spotřeba poměrně vysokých 7,9 MW, celý superpočítač je několikanásobně efektivnější než starší modely Blue Gene, které se tak už vzhledem k nákladům na elektřinu ani nevyplatí provozovat. | Foto: Lawrence Livermore National Laboratory, Public domain

První příčku si v roce 2013 zajistil čínský superpočítač Tianhe-2 (MilkyWay-2), který disponuje výpočetním výkonem 33,86 PFLOPS. Žádá si ale neuvěřitelných 24 MW energie. Jedná se o hybridní superpočítač, který je postaven na technologiích od Intelu. Konkrétně se jedná o procesory Intel Xeon (Ivy Bridge) a výpočetní karty Intel Xeon Phi. Celkový součet výpočetních jader je 3 120 000.Celková velikost operační paměti (včetně paměti u výpočetních karet) je 1,375 PB a úložiště má kapacitu 12,4 PB s propustností 1 TB/s. Systém obsahuje i4 096 specializovaných 16jádrových procesorů FeiTeng-1500 (SPARC) s frekvencí 1,8 GHz. Jeden čip má výkon 144 GFLOPS se spotřebou 85 W.Extrémní výkon ale znamenal i extrémní cenu – 390 milionů dolarů. | Foto: O01326, CC BY-SA 4.0

Současným lídrem a rekordmanem od roku 2016 je čínský superpočítač Sunway TaihuLight, který se pyšní výkonem 93 PFLOPS, tedy takřka třikrát více, než současný druhý nejvýkonnější superpočítač věta Tianhe-2. Zároveň je ale velmi efektivní, protože při tomto výkonu má spotřebu 15 MW (6 GFLOPS/W), tedy méně než zmíněná dvojka s výkonem 33,86 PFLOPS. Sunway TaihuLight vyniká ale i v dalším ohledu – používá čínské 64bitové RISC procesory SW26010, které mají 256 výpočetních jader. Celý systém tak pracuje s 10 649 600 procesorovými jádry.Procesory pracují na frekvenci 1,4 GHz a jeden má výkon 3,06 TFLOPS. Superpočítač má v současnosti 1,31 PB operační paměti a 20PB úložiště. Cena byla minulý rok 273 milionů dolarů. | Foto: Top500.org