Supertietokone

Supertietokone on erään määritelmän mukaan tietokone, joka valmistuessaan on tehokkaimpien tietokoneiden joukossa.
Supertietokoneiden käyttökohde on suurteholaskennassa (engl. High Performance Computing, HPC).
Supertietokoneen laskentateho ilmoitetaan flopseina (engl. floating point operations per second), joka kertoo kuinka monta liukulukuoperaatiota tietokone suorittaa sekunnissa. Yleensä supertietokoneelle ilmoitetaan teoreettinen laskentateho (Rₚₑₐₖ) ja korkein testiohjelmistolla käytännössä saavutettu laskentateho (Rₘₐₓ). Esimerkiksi Suomessa CSC:n supertietokoneen teoreettinen laskentateho on noin 2,2 teraflopsia ja korkein käytännössä saatu laskentateho noin 1,2 teraflopsia.
Suuren laskentatehon saavuttamiseksi ei välttämättä tarvita kallista erikoisvalmisteista supertietokonetta, vaan useista tavallisista kuluttajien saatavilla olevista tietokoneista voidaan koota klusteri. Esimerkiksi marraskuussa 2004 maailman seitsemänneksi tehokkain supertietokone oli 1 100:sta Applen Xserve-palvelimesta koottu System X -klusteri. Tarkoitukseen kehitetty supertietokone kuten Earth Simulator voi olla moninkertaisesti nopeampi kuin klusterointitekniikka käyttävä.
Supertietokoneen nopeus ei riipu pelkästään suoritintehosta. Koska supertietokoneessa on yleensä satoja tai tuhansia suorittimia, niiden keskinäisen kommunikaation nopeus muodostuu helposti pullonkaulaksi. Kommunikaatioväylätekniikkaa on useita, joista yleensä käytetään yhteistä nimitystä Remote DMA.

Historia

Ensimmäiset varsinaiset supertietokoneet tulivat markkinoille 1960-luvulla. Ensimmäisiä olivat IBM 7030 ja Manchesterin yliopiston Atlas. Ensimmäisenä kaupallisena supertietokoneena pidetään Control Data Corporationin (CDC) CDC 6600 -tietokonetta. 
Monet tunnetuista supertietokoneista 1960-luvulla olivat Seymour Crayn Control Data Corporation (CDC) -yrityksessä suunnittelemia. CDC johti supertietokonemarkkinoita aina 1970-luvulle, kunnes Cray lähti yrityksestä ja perusti oman yrityksensä, Cray Researchin. Cray valtasi supertietokonemarkkinat uudenlaisilla ratkaisuillaan pitäen kärkisijaa hallussaan 25 vuotta (1965–1990). 
1980-luvulla ilmaantui suuri määrä pienempiä kilpailijoita, kuten minitietokoneidenkin kohdalla vuosikymmentä aikaisemmin, mutta monet näistä katosivat 1990-luvun puolivälin ”supertietokoneiden markkinaromahduksessa”. 2010-luvulla supertietokoneet ovat tyypillisesti yksilöllisiä tilaustöitä, jotka ovat perinteisten tietotekniikkayritysten valmistamia, kuten esimerkiksi IBM:n ja HP:n. Kyseiset yritykset ostivat useita 1980-luvun yrityksiä hankkiakseen itselleen kokemusta supertietokoneista. Cray Inc. on edelleen erikoistunut supertietokoneiden valmistukseen.
Marraskuussa 2004 maailman tehokkain supertietokone oli amerikkalainen IBM BlueGene/L, jonka teoreettinen laskentateho oli noin 91 teraflopsia ja käytännössä saavutettu laskentateho noin 70 teraflopsia. BlueGene piti superkoneiden ykkössijaa pitkään, kunnes vuonna 2008 IBM Roadrunner -supertietokone ohitti sen laskentanopeudessa. Roadrunner on ensimmäinen supertietokone, jonka laskentateho oli yli petaflopsin. Marraskuussa 2010 kiinalainen supertietokone Tianhe-1 oli maailman tehokkain noin 2,5 petaflopsin tehollaan. Ennätyksen rikkoi kesäkuussa 2011 japanilainen K computer 10,51 petaflopsilla ja kesäkuussa 2012 IBM Sequoia 16,32 petaflopsilla.
Vuonna 2016 ykkössijalla oli kiinalainen Sunway TaihuLight. Marraskuussa 2018 ykkössijalla oli Summit.
Eräät supertietokoneet käyttävät GPGPU-teknologiaa laskentakapasiteetin lisäämiseen. Esimerkiksi Oak Ridgen Titan.

Laitevalmistajat ja mallit

Tunnettuja valmistajia ovat mm. Cray, Fujitsu, IBM.
Toisinaan supertietokoneet voivat olla yksittäistapauksia tietyn tilaajan tai käyttötarkoituksen mukaan.

Käyttöjärjestelmät

Vuonna 2013 Linux dominoi supertietokoneissa yli 95% osuudella.
Syksyn 2017 supertietokoneiden TOP500-listalla jokainen kone käytti Linuxia. Tätä aiemmalla listalla oli vielä mukana kaksi IBM AIXia käyttävää konetta.