Supercomputer architecture
1960 களில் ஆரம்பகால அமைப்புகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதிலிருந்து சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் கட்டமைப்பிற்கான அணுகுமுறைகள் வியத்தகு திருப்பங்களை எடுத்துள்ளன. சீமோர் கிரே முன்னோடியாக இருந்த ஆரம்பகால சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் கட்டமைப்புகள் மிகச்சிறந்த கணக்கீட்டு உச்ச செயல்திறனை அடைய சிறிய புதுமையான வடிவமைப்புகள் மற்றும் உள்ளூர் இணையான தன்மையை நம்பியிருந்தன. இருப்பினும், காலப்போக்கில் அதிகரித்த கணக்கீட்டு சக்திக்கான தேவை பெருமளவில் இணையான அமைப்புகளின் யுகத்திற்கு வழிவகுத்தது. 1970 களின் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் ஒரு சில செயலிகளை மட்டுமே பயன்படுத்தியிருந்தாலும், 1990 களில், ஆயிரக்கணக்கான செயலிகளைக் கொண்ட இயந்திரங்கள் தோன்றத் தொடங்கின, 20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், பல்லாயிரக்கணக்கான வணிக ரீதியான ஆஃப்-தி-ஷெல்ஃப் செயலிகளைக் கொண்ட பெருமளவில் இணையான சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் வழக்கமாக இருந்தன. 21 ஆம் நூற்றாண்டின் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் வேகமான இணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட 100,000 க்கும் மேற்பட்ட செயலிகளைப் பயன்படுத்தலாம் (சில கிராஃபிக் அலகுகள்). பல தசாப்தங்களாக, வெப்ப அடர்த்தியை நிர்வகிப்பது பெரும்பாலான மையப்படுத்தப்பட்ட சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களுக்கு ஒரு முக்கிய பிரச்சினையாக இருந்து வருகிறது. ஒரு அமைப்பால் உருவாக்கப்படும் அதிக அளவு வெப்பம் மற்ற அமைப்பு கூறுகளின் ஆயுட்காலத்தைக் குறைப்பது போன்ற பிற விளைவுகளையும் ஏற்படுத்தலாம். வெப்ப மேலாண்மைக்கு பல்வேறு அணுகுமுறைகள் உள்ளன, ஃப்ளூரிநெர்ட்டை அமைப்பு வழியாக செலுத்துவது முதல், ஒரு கலப்பின திரவ-காற்று குளிரூட்டும் அமைப்பு அல்லது சாதாரண ஏர் கண்டிஷனிங் வெப்பநிலைகளுடன் காற்று குளிரூட்டல் வரை. அதிக எண்ணிக்கையிலான செயலிகளைக் கொண்ட அமைப்புகள் பொதுவாக இரண்டு பாதைகளில் ஒன்றை எடுத்துக்கொள்கின்றனஃ ஒரு அணுகுமுறையில், எ. கா., கிரிட் கம்ப்யூட்டிங்கில், விநியோகிக்கப்பட்ட, மாறுபட்ட நிர்வாக களங்களில் அதிக எண்ணிக்கையிலான கணினிகளின் செயலாக்க சக்தி, ஒரு கணினி கிடைக்கும் போதெல்லாம் சந்தர்ப்பவாதமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. மற்றொரு அணுகுமுறையில், அதிக எண்ணிக்கையிலான செயலிகள் ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன, எ. கா., ஒரு கணினி கிளஸ்டரில். இத்தகைய மையப்படுத்தப்பட்ட வெகுஜன இணையான அமைப்பில் ஒன்றோடொன்று இணைப்பின் வேகம் மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை மிகவும் முக்கியமானது, மேலும் நவீன சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் மேம்பட்ட இன்ஃபினிபாண்ட் அமைப்புகள் முதல் முப்பரிமாண டோரஸ் ஒன்றோடொன்று இணைப்புகள் வரை பல்வேறு அணுகுமுறைகளைப் பயன்படுத்தியுள்ளன. சூழல் மற்றும் கண்ணோட்டம் 1960 களின் பிற்பகுதியில் இருந்து சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களின் சக்தி மற்றும் பெருக்கத்தின் வளர்ச்சி வியத்தகு முறையில் உள்ளது, மேலும் இந்த அமைப்புகளின் அடிப்படை கட்டிடக்கலை திசைகள் குறிப்பிடத்தக்க திருப்பங்களை எடுத்துள்ளன. ஆரம்பகால சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை அணுகும் சிறிய எண்ணிக்கையிலான நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்ட செயலிகளை நம்பியிருந்தாலும், 21 ஆம் நூற்றாண்டின் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் வேகமான நெட்வொர்க்குகளால் இணைக்கப்பட்ட 100,000 க்கும் மேற்பட்ட செயலிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. பல தசாப்தங்களாக, வெப்ப அடர்த்தியை நிர்வகிப்பது பெரும்பாலான மையப்படுத்தப்பட்ட சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களுக்கு ஒரு முக்கிய பிரச்சினையாக இருந்து வருகிறது. சீமோர் கிரேயின் "வெப்பத்தை வெளியேற்றுங்கள்" என்ற குறிக்கோள் அவரது வடிவமைப்பு தத்துவத்தின் மையமாக இருந்தது, மேலும் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் கட்டமைப்புகளில் ஒரு முக்கிய பிரச்சினையாகத் தொடர்கிறது, எ. கா., ப்ளூ வாட்டர்ஸ் போன்ற பெரிய அளவிலான சோதனைகளில். ஒரு அமைப்பால் உருவாக்கப்படும் அதிக அளவு வெப்பம் மற்ற அமைப்பு கூறுகளின் ஆயுட்காலத்தைக் குறைப்பது போன்ற பிற விளைவுகளையும் ஏற்படுத்தலாம். வெப்ப மேலாண்மைக்கு பல்வேறு அணுகுமுறைகள் உள்ளன, எ. கா., கிரே 2 அமைப்பு மூலம் ஃப்ளூரிநெர்ட்டை பம்ப் செய்தது, அதே நேரத்தில் சிஸ்டம் எக்ஸ் ஒரு கலப்பின திரவ-காற்று குளிரூட்டும் அமைப்பைப் பயன்படுத்தியது மற்றும் ப்ளூ ஜீன்/பி சாதாரண ஏர் கண்டிஷனிங் வெப்பநிலைகளுடன் காற்று குளிரூட்டப்பட்டுள்ளது. அக்வாசர் சூப்பர் கம்ப்யூட்டரிலிருந்து வரும் வெப்பம் ஒரு பல்கலைக்கழக வளாகத்தை சூடேற்ற பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டரால் உருவாக்கப்படும் வெப்ப அடர்த்தி அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் செயலி வகையை நேரடியாக சார்ந்துள்ளது, அதிக சக்திவாய்ந்த செயலிகள் பொதுவாக அதிக வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன, இதே போன்ற அடிப்படை குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பங்கள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. ஆரம்பகால சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் சில வேகமான, நெருக்கமாக நிரம்பிய செயலிகளைப் பயன்படுத்தின, அவை உள்ளூர் இணையான தன்மையைப் பயன்படுத்திக் கொண்டன (எ. கா., குழாய் இணைத்தல் மற்றும் திசையன் செயலாக்கம்), காலப்போக்கில் செயலிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரித்தது, மேலும் கணினி முனைகளை மேலும் தொலைவில் வைக்க முடியும், எ. கா., ஒரு கணினி கிளஸ்டரில், அல்லது புவியியல் ரீதியாக கிரிட் கம்ப்யூட்டிங்கில் சிதறடிக்கப்படலாம். ஒரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டரில் செயலிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, "கூறு செயலிழப்பு விகிதம்" ஒரு தீவிரமான பிரச்சினையாக மாறத் தொடங்குகிறது. ஒரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் ஆயிரக்கணக்கான முனைகளைப் பயன்படுத்தினால், அவை ஒவ்வொன்றும் ஆண்டுக்கு ஒரு முறை சராசரியாக தோல்வியடையக்கூடும், பின்னர் கணினி ஒவ்வொரு நாளும் பல முனை தோல்விகளை அனுபவிக்கும். பொது நோக்க கிராஃபிக் செயலிகளின் (ஜிபிஜிபியுக்கள்) விலை/செயல்திறன் மேம்பட்டுள்ளதால், தியான்ஹே-I மற்றும் நெபுலா போன்ற பல பெட்டாஃப்ளாப் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் அவற்றை நம்பத் தொடங்கியுள்ளன. இருப்பினும், கே கணினி போன்ற பிற அமைப்புகள் SPARC-அடிப்படையிலான வடிவமைப்புகள் போன்ற வழக்கமான செயலிகளை தொடர்ந்து பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் பொது நோக்கத்திற்காக உயர் செயல்திறன் கணினி பயன்பாடுகளில் ஜிபிஜிபியுக்களின் ஒட்டுமொத்த பயன்பாடு விவாதத்திற்கு உட்பட்டது, இதில் ஒரு ஜிபிஜிபியு குறிப்பிட்ட அளவுகோல்களில் நன்கு மதிப்பெண் பெற முடியும் என்றாலும், பயன்பாட்டை சரிசெய்ய குறிப்பிடத்தக்க முயற்சி செலவிடப்படாவிட்டால் அன்றாட வழிமுறைகளுக்கு அதன் ஒட்டுமொத்த பொருந்தக்கூடிய தன்மை குறைவாக இருக்கலாம். இருப்பினும், ஜிபியுக்கள் வளர்ந்து வருகின்றன, மேலும் 2012 ஆம் ஆண்டில் ஜாகுவார் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் சிபியுக்களை ஜிபியுக்களுடன் மாற்றுவதன் மூலம் டைட்டனாக மாற்றப்பட்டது. ஒரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டரில் சுயாதீன செயலிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, அவை கோப்பு அமைப்பில் தரவை அணுகும் விதம் மற்றும் இரண்டாம் நிலை சேமிப்பு வளங்களை அவை எவ்வாறு பகிர்ந்து கொள்கின்றன மற்றும் அணுகுகின்றன என்பது முக்கியமானது. பல ஆண்டுகளாக விநியோகிக்கப்பட்ட கோப்பு நிர்வாகத்திற்கான பல அமைப்புகள் உருவாக்கப்பட்டன, எ. கா., ஐபிஎம் பொது இணையான கோப்பு அமைப்பு, பீஜிஎஃப்எஸ், இணையான மெய்நிகர் கோப்பு அமைப்பு, ஹடூப் போன்றவை. முதல் 100 பட்டியலில் உள்ள தியான்ஹே-ஐ போன்ற பல சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் லினக்ஸின் லஸ்டர் கோப்பு முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒரு சில செயலிகளைக் கொண்ட ஆரம்பகால கணினிகள் சி. டி. சி 6600 தொடர் கணினிகள் சூப்பர் கம்ப்யூட்டிங்கில் மிக ஆரம்ப முயற்சிகளாக இருந்தன, மேலும் செயல்பாட்டை புற சாதனங்களுக்குத் தள்ளுவதன் மூலம் தற்போதுள்ள அமைப்புகளை விட அவற்றின் நன்மையைப் பெற்றன, உண்மையான தரவைச் செயலாக்க CPU (மத்திய செயலாக்க அலகு) ஐ விடுவித்தது. மினசோட்டா ஃபோர்ட்ரான் தொகுப்புடன் 6600 நிலையான கணித செயல்பாடுகளில் 500 கிலோஃப்ளாப்களைத் தக்கவைக்க முடியும். பின்னர் தோன்றிய கிரே 1 மற்றும் க்ரே 2 போன்ற பிற ஆரம்பகால சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான வேகமான செயலிகளைப் பயன்படுத்தின, அவை இணக்கமாக வேலை செய்தன, மேலும் அந்த நேரத்தில் நிர்வகிக்கக்கூடிய மிகப்பெரிய அளவிலான பகிரப்பட்ட நினைவகத்துடன் ஒரே மாதிரியாக இணைக்கப்பட்டன. இந்த ஆரம்பகால கட்டமைப்புகள் செயலி மட்டத்தில் இணையான செயலாக்கத்தை அறிமுகப்படுத்தியது, திசையன் செயலாக்கம் போன்ற புதுமைகளுடன், இதில் செயலி தொடர்ச்சியான சுழற்சிகளுக்கு காத்திருப்பதை விட, ஒரு கடிகார சுழற்சியின் போது பல செயல்பாடுகளைச் செய்ய முடியும். காலப்போக்கில், செயலிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரித்ததால், பல்வேறு கட்டிடக்கலை சிக்கல்கள் தோன்றின. செயலாக்கிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது தீர்க்கப்பட வேண்டிய இரண்டு சிக்கல்கள் நினைவகம் மற்றும் செயலாக்கத்தின் விநியோகம் ஆகும். விநியோகிக்கப்பட்ட நினைவக அணுகுமுறையில், ஒவ்வொரு செயலியும் சில உள்ளூர் நினைவகத்துடன் நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மற்ற செயலிகளுடன் தொடர்புடைய நினைவகம் பின்னர் சீரான நினைவக அணுகலில் அலைவரிசை மற்றும் தாமதம் அளவுருக்களின் அடிப்படையில் "மேலும் தொலைவில்" உள்ளது. 1960 களில் குழாய் அமைத்தல் ஒரு புதுமையாகக் கருதப்பட்டது, மேலும் 1970 களில் திசையன் செயலிகளின் பயன்பாடு நன்கு நிறுவப்பட்டது. 1980 களில், பல சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் இணையான திசையன் செயலிகளைப் பயன்படுத்தின. ஆரம்பகால அமைப்புகளில் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான செயலிகள், பகிரப்பட்ட நினைவக கட்டமைப்பை எளிதில் பயன்படுத்த அனுமதித்தன, இது செயலிகள் ஒரு பொதுவான நினைவகக் குளத்தை அணுக அனுமதிக்கிறது. ஆரம்ப நாட்களில் ஒரு பொதுவான அணுகுமுறை சீரான நினைவக அணுகல் (யு. எம். ஏ) பயன்பாடாகும், இதில் நினைவக இருப்பிடத்திற்கான அணுகல் நேரம் செயலிகளுக்கு இடையில் ஒத்ததாக இருந்தது. சீரான நினைவக அணுகல் (நூமா) பயன்பாடு ஒரு செயலி தனது சொந்த உள்ளூர் நினைவகத்தை மற்ற நினைவக இருப்பிடங்களை விட வேகமாக அணுக அனுமதித்தது, அதே நேரத்தில் கேச்-ஒன்லி மெமரி கட்டமைப்புகள் (கோமா) ஒவ்வொரு செயலியின் உள்ளூர் நினைவகத்தையும் தற்காலிக சேமிப்பாகப் பயன்படுத்த அனுமதித்தது, இதனால் நினைவக மதிப்புகள் மாறும்போது ஒருங்கிணைப்பு தேவைப்படுகிறது. செயலிகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, ஒரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டரில் திறமையான இடைசெயலி தொடர்பு மற்றும் ஒத்திசைவு ஒரு சவாலாக மாறுகிறது. இந்த இலக்கை அடைய பல அணுகுமுறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம். உதாரணமாக, 1980 களின் முற்பகுதியில், கிரே எக்ஸ்-எம். பி அமைப்பில், பகிரப்பட்ட பதிவேடுகள் பயன்படுத்தப்பட்டன. இந்த அணுகுமுறையில், அனைத்து செயலிகளும் பகிரப்பட்ட பதிவேடுகளுக்கான அணுகலைக் கொண்டிருந்தன, அவை தரவை முன்னும் பின்னுமாக நகர்த்தவில்லை, ஆனால் இடைசெயலி தொடர்பு மற்றும் ஒத்திசைவுக்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டன. இருப்பினும், பல செயலிகளிடையே அதிக அளவு பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை நிர்வகிப்பதில் உள்ள உள்ளார்ந்த சவால்கள் அதிக விநியோகிக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளுக்கு நகர்வதற்கு வழிவகுத்தன. 1980 களில், கணினி சக்திக்கான தேவை அதிகரித்ததால், மிகப் பெரிய எண்ணிக்கையிலான செயலிகளுக்கான போக்கு தொடங்கியது, விநியோகிக்கப்பட்ட நினைவகம் மற்றும் விநியோகிக்கப்பட்ட கோப்பு அமைப்புகளுடன் பெருமளவில் இணையான அமைப்புகளின் யுகத்தை அறிமுகப்படுத்தியது, ஏனெனில் பகிரப்பட்ட நினைவக கட்டமைப்புகள் அதிக எண்ணிக்கையிலான செயலிகளுக்கு அளவிட முடியாது. விநியோகிக்கப்பட்ட பகிரப்பட்ட நினைவகம் போன்ற கலப்பின அணுகுமுறைகளும் ஆரம்பகால அமைப்புகளுக்குப் பிறகு தோன்றின. கணினி கிளஸ்டரிங் அணுகுமுறை எளிதில் கிடைக்கக்கூடிய பல கணினி முனைகளை இணைக்கிறது (எ. கா. தனிப்பட்ட கணினிகள் சேவையகங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன) ஒரு வேகமான, தனியார் லோக்கல் ஏரியா நெட்வொர்க் வழியாக. கம்ப்யூட்டிங் முனைகளின் செயல்பாடுகள் "கிளஸ்டரிங் மிடில்வேர்" மூலம் திட்டமிடப்படுகின்றன, இது முனைகளின் மேல் அமர்ந்திருக்கும் ஒரு மென்பொருள் அடுக்கு மற்றும் பயனர்கள் கிளஸ்டரை ஒரு பெரிய மற்றும் ஒரு ஒத்திசைவான கம்ப்யூட்டிங் யூனிட்டாக கருத அனுமதிக்கிறது, எ. கா. ஒற்றை அமைப்பு படக் கருத்தின் மூலம். கணினி கிளஸ்டரிங் ஒரு மையப்படுத்தப்பட்ட மேலாண்மை அணுகுமுறையை நம்பியுள்ளது, இது முனைகளை ஆர்கெஸ்ட்ரேட்டட் பகிரப்பட்ட சேவையகங்களாக கிடைக்கச் செய்கிறது. இது பியர்-டு-பியர் அல்லது கிரிட் கம்ப்யூட்டிங் போன்ற பிற அணுகுமுறைகளிலிருந்து வேறுபட்டது, அவை பல முனைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் மிகவும் விநியோகிக்கப்பட்ட இயல்பைக் கொண்டுள்ளன. 21ஆம் நூற்றாண்டிற்குள், டாப் 500 அமைப்பின் அரை வருடாந்திர 500 வேகமான சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களின் பட்டியலில் பெரும்பாலும் பல கிளஸ்டர்கள் அடங்கும், எ. கா. 2011 ஆம் ஆண்டில் உலகின் மிக வேகமான, விநியோகிக்கப்பட்ட நினைவகம், கிளஸ்டர் கட்டமைப்பைக் கொண்ட கே கணினி. அதிக எண்ணிக்கையிலான உள்ளூர் அரை-சுயாதீன கணினி முனைகள் பயன்படுத்தப்படும் போது (எ. கா. ஒரு கிளஸ்டர் கட்டமைப்பில்) ஒன்றோடொன்று இணைப்பின் வேகம் மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை மிகவும் முக்கியமானது. நவீன சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் இந்த சிக்கலை தீர்க்க வெவ்வேறு அணுகுமுறைகளை எடுத்துள்ளன, எ. கா. டியான்ஹே-1 இன்ஃபினிபாண்ட் கியூ. டி. ஆரை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு தனியுரிம அதிவேக நெட்வொர்க்கைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஃபீடெங்-1000 சிபியுக்களுடன் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது. மறுபுறம், நீல ஜீன்/எல் அமைப்பு உலகளாவிய தகவல்தொடர்புகளுக்கான துணை நெட்வொர்க்குகளுடன் முப்பரிமாண டோரஸ் ஒன்றோடொன்று இணைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த அணுகுமுறையில் ஒவ்வொரு முனையும் அதன் ஆறு அருகிலுள்ள அண்டை நாடுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இதேபோன்ற டோரஸ் கிரே T3E ஆல் பயன்படுத்தப்பட்டது. பெரிய மையப்படுத்தப்பட்ட அமைப்புகள் சில நேரங்களில் ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு-நோக்க செயலிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் பொதுத் தன்மையை தியாகம் செய்வதன் மூலம் செயல்திறனைப் பெற புலம்-நிரல்படுத்தக்கூடிய கேட் வரிசைகள் (எஃப். பி. ஜி. ஏ) சில்லுகளைப் பயன்படுத்தலாம். சிறப்பு நோக்கத்திற்கான சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களின் எடுத்துக்காட்டுகளில் சதுரங்கம் விளையாடுவதற்கு பெல்லி, டீப் ப்ளூ மற்றும் ஹைட்ரா, வானியற்பியலுக்கு ஈர்ப்பு குழாய், புரத அமைப்பு கணக்கீட்டு மூலக்கூறு இயக்கவியலுக்கு எம். டி. ஜி. ஆர். ஏ. பி. இ-3 மற்றும் டி. இ. எஸ் சைஃபரை உடைப்பதற்கான டீப் கிராக் ஆகியவை அடங்கும். மாபெரும் விநியோகிக்கப்பட்ட இணையான கிரிட் கம்ப்யூட்டிங் அதிக எண்ணிக்கையிலான கணினிகளை விநியோகிக்கப்பட்ட, மாறுபட்ட நிர்வாக களங்களில் பயன்படுத்துகிறது. இது ஒரு சந்தர்ப்பவாத அணுகுமுறையாகும், இது வளங்கள் கிடைக்கும் போதெல்லாம் பயன்படுத்துகிறது. ஒரு உதாரணம் BOINC ஒரு தன்னார்வ அடிப்படையிலான, சந்தர்ப்பவாத கட்ட அமைப்பு. தன்னார்வ வளங்கள் கிடைக்கும் போதெல்லாம், இணையத்தில் இணைக்கப்பட்ட அரை மில்லியன் கணினிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் சில BOINC பயன்பாடுகள் பல பீட்டாஃப்ளாப் நிலைகளை எட்டியுள்ளன. இருப்பினும், இந்த வகையான முடிவுகள் பெரும்பாலும் டாப் 500 மதிப்பீடுகளில் தோன்றுவதில்லை, ஏனெனில் அவை பொது நோக்கத்திற்கான லின்பேக் அளவுகோலை இயக்கவில்லை. கிரிட் கம்ப்யூட்டிங் இணையான பணியை நிறைவேற்றுவதில் வெற்றியைப் பெற்றிருந்தாலும், வானிலை உருவகப்படுத்துதல்கள் அல்லது கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல் போன்ற கோரும் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் பயன்பாடுகள் எட்டப்படாமல் உள்ளன, ஓரளவு ஏராளமான பணிகளின் நம்பகமான துணை ஒதுக்கீட்டில் உள்ள தடைகள் மற்றும் நம்பகமான கிடைக்கும் தன்மை காரணமாக ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் வளங்கள். அரை-சந்தர்ப்பவாத சூப்பர் கம்ப்யூட்டிங்கில், புவியியல் ரீதியாக சிதறடிக்கப்பட்ட ஏராளமான கணினிகள் உள்ளமைக்கப்பட்ட பாதுகாப்புகளுடன் ஒழுங்கமைக்கப்பட்டுள்ளன. குவாசி-ஆப்சூனிஸ்டிக் அணுகுமுறை BOINC போன்ற அதிக விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புகளில் தன்னார்வ கம்ப்யூட்டிங் அல்லது குளோபஸ் போன்ற அமைப்பில் பொது கிரிட் கம்ப்யூட்டிங் ஆகியவற்றிற்கு அப்பால் செல்கிறது, மிடில்வேர் பல கம்ப்யூட்டிங் கிளஸ்டர்களுக்கு கிட்டத்தட்ட தடையற்ற அணுகலை வழங்க அனுமதிக்கிறது, இதனால் ஃபோர்ட்ரான் அல்லது சி போன்ற மொழிகளில் இருக்கும் நிரல்கள் பல கம்ப்யூட்டிங் வளங்களுக்கு இடையில் விநியோகிக்கப்படலாம். அரை-சந்தர்ப்பவாத சூப்பர் கம்ப்யூட்டிங் சந்தர்ப்பவாத வளப் பகிர்வை விட உயர்ந்த தரமான சேவையை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. அரை-சந்தர்ப்ப அணுகுமுறை கட்டம் வாரியான வள ஒதுக்கீடு ஒப்பந்தங்களை நிறுவுவதன் மூலம் கணினி கட்டங்களுக்குள் கோரும் பயன்பாடுகளை செயல்படுத்த உதவுகிறது; மற்றும் அடிப்படை வளங்களின் தோல்விகளுக்கு எதிராக சுருக்கமாக பாதுகாக்க தவறான சகிப்புத்தன்மை செய்தியை அனுப்புகிறது, இதனால் சில சந்தர்ப்பவாதத்தை பராமரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் அதிக அளவிலான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது. 21 ஆம் நூற்றாண்டின் கட்டிடக்கலை போக்குகள் காற்று குளிரூட்டப்பட்ட ஐபிஎம் ப்ளூ ஜீன் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் கட்டமைப்பு குறைந்த மின் நுகர்வுக்கு செயலி வேகத்தை வர்த்தகம் செய்கிறது, இதனால் சாதாரண ஏர் கண்டிஷனிங்கைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அறை வெப்பநிலையில் அதிக எண்ணிக்கையிலான செயலிகளைப் பயன்படுத்த முடியும். இரண்டாவது தலைமுறை ப்ளூ ஜீன்/பி அமைப்பு ஒருங்கிணைந்த முனை-க்கு-முனை தகவல்தொடர்பு தர்க்கத்துடன் செயலிகளைக் கொண்டுள்ளது. இது ஆற்றல் திறன் கொண்டது, இது 371 எம். எஃப். எல். ஓ. பி. எஸ்/டபிள்யூ. கே கணினி என்பது நீர் குளிரூட்டப்பட்ட, ஒரே மாதிரியான செயலி, கிளஸ்டர் கட்டமைப்புடன் விநியோகிக்கப்பட்ட நினைவக அமைப்பு ஆகும். இது 80,000 க்கும் மேற்பட்ட SPARC64 VIIIfx செயலிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, ஒவ்வொன்றும் எட்டு கோர்களுடன், மொத்தம் 700,000 கோர்களுக்கு மேல்-வேறு எந்த அமைப்பையும் விட கிட்டத்தட்ட இரண்டு மடங்கு அதிகம். இது 800 க்கும் மேற்பட்ட பெட்டிகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் 96 கம்ப்யூட்டிங் முனைகள் (ஒவ்வொன்றும் 16 ஜிபி நினைவகத்துடன்) மற்றும் 6 ஐ/ஓ முனைகளைக் கொண்டுள்ளது. TOP500 பட்டியலில் உள்ள அடுத்த ஐந்து அமைப்புகளை விட இது மிகவும் சக்திவாய்ந்ததாக இருந்தாலும், 824.56 MFLOPS/W இல் இது தற்போதைய எந்த பெரிய சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் அமைப்பையும் விட மிகக் குறைந்த சக்தி மற்றும் செயல்திறன் விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது. கே கணினிக்கான பின்தொடர்தல் அமைப்பு, PRIMEHPC FX10 என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதே ஆறு பரிமாண டோரஸ் ஒன்றோடொன்று இணைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் இன்னும் ஒரு முனைக்கு ஒரு செயலி மட்டுமே. கே கணினியைப் போலல்லாமல், தியான்ஹே-1ஏ அமைப்பு ஒரு கலப்பு கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் சிபியுக்கள் மற்றும் ஜிபியுக்களை ஒருங்கிணைக்கிறது. இது 14,000 க்கும் மேற்பட்ட ஜியோன் பொது-நோக்க செயலிகளையும் 7,000 க்கும் மேற்பட்ட என்விடியா டெஸ்லா பொது-நோக்க கிராபிக்ஸ் செயலாக்க அலகுகளையும் (ஜிபிஜிபியு) சுமார் 3,500 கத்திகளில் பயன்படுத்துகிறது. இது 112 கணினி பெட்டிகளும் 262 டெராபைட் விநியோகிக்கப்பட்ட நினைவகத்தையும் கொண்டுள்ளது; 2 பெட்டாபைட் வட்டு சேமிப்பு லஸ்டர் கிளஸ்டர் கோப்புகள் வழியாக செயல்படுத்தப்படுகிறது. தியான்ஹே-1 செயலிகளை இணைக்க ஒரு தனியுரிம அதிவேக தகவல் தொடர்பு வலையமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. தனியுரிம ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட நெட்வொர்க் இன்ஃபினிபாண்ட் கியூ. டி. ஆரை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது சீன தயாரிப்பான ஃபைடெங்-1000 சிபியுக்களுடன் மேம்படுத்தப்பட்டது. இன்டர்கனெக்ட் விஷயத்தில் கணினி இன்ஃபினிபாண்டை விட இரண்டு மடங்கு வேகமாக இருக்கும், ஆனால் மற்ற சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களில் உள்ள சில இன்டர்கனெக்ட்களை விட மெதுவாக இருக்கும். பெரிய அளவிலான சோதனைகள் மூலம் எல்லைகளை எட்டுவதால், குறிப்பிட்ட அணுகுமுறைகளின் வரம்புகள் தொடர்ந்து சோதிக்கப்பட்டு வருகின்றன, எ. கா., 2011 ஆம் ஆண்டில் ஐபிஎம் இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் ப்ளூ வாட்டர்ஸ் பெட்டாஃப்ளாப்ஸ் திட்டத்தில் தனது பங்கேற்பை நிறுத்தியது. ப்ளூ வாட்டர்ஸ் கட்டமைப்பு ஐபிஎம் பவர் 7 செயலியை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் "உலகளாவிய முகவரி நினைவகம்" மற்றும் 10 பெட்டாபைட் வட்டு இடத்துடன் 200,000 கோர்களைக் கொண்டிருக்க விரும்பியது. நீடித்த பெட்டாஃப்ளாப்பின் குறிக்கோள் ஒற்றை-கோர் செயல்திறனை உகந்ததாக்கும் வடிவமைப்பு தேர்வுகளுக்கு வழிவகுத்தது, எனவே குறைந்த எண்ணிக்கையிலான கோர்கள். குறைந்த எண்ணிக்கையிலான மையங்கள் பின்னர் அதிக எண்ணிக்கையிலான செயலிகளுக்கு சரியாக அளவிடப்படாத நிரல்களின் செயல்திறனுக்கு உதவும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டது. ஒரே வகையான நிரல்களுக்கு நினைவக முகவரி சிக்கல்களை திறம்பட தீர்ப்பதை நோக்கமாகக் கொண்ட பெரிய உலகளாவிய முகவரி நினைவக கட்டமைப்பு. ப்ளூ வாட்டர்ஸ் குறைந்தபட்சம் ஒரு பெட்டாஃப்ளோப்பின் நீடித்த வேகத்தில் இயங்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டது, மேலும் வெப்பத்தை நிர்வகிக்க குறிப்பிட்ட நீர்-குளிரூட்டும் அணுகுமுறையை நம்பியது. செயல்பாட்டின் முதல் நான்கு ஆண்டுகளில், தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை இந்த திட்டத்திற்காக சுமார் $200 மில்லியன் செலவழித்தது. அதன்பிறகு விரைவில் அந்த திட்டத்தின் தொழில்நுட்பத்திலிருந்து பெறப்பட்ட பவர் 775 கம்ப்யூட்டிங் முனையை ஐபிஎம் வெளியிட்டது, ஆனால் ப்ளூ வாட்டர்ஸ் அணுகுமுறையை திறம்பட கைவிட்டது. கட்டிடக்கலை சோதனைகள் பல திசைகளில் தொடர்கின்றன, எ. கா. சைக்ளோப்ஸ்64 அமைப்பு ஒரு "சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் ஆன் எ சிப்" அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது, இது மிகப்பெரிய விநியோகிக்கப்பட்ட செயலிகளின் பயன்பாட்டிலிருந்து விலகி ஒரு திசையில் உள்ளது. ஒவ்வொரு 64-பிட் சைக்ளோப்ஸ் 64 சிப்பிலும் 80 செயலிகள் உள்ளன, மேலும் முழு அமைப்பும் உலகளாவிய முகவரி நினைவக கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. செயலிகள் உட்புறமாக தடுக்கப்படாத குறுக்குப்பட்டை சுவிட்சுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் உலகளாவிய இடைப்பட்ட நினைவகம் வழியாக ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன. கட்டமைப்பில் தரவு தற்காலிக சேமிப்பு இல்லை, ஆனால் ஒவ்வொரு எஸ்ஆர்ஏஎம் வங்கியின் பாதியையும் ஸ்க்ராட்ச்பேட் நினைவகமாகப் பயன்படுத்தலாம். இந்த வகை கட்டமைப்பு ஒரு மாறும் தொடர்ச்சியற்ற நினைவக அமைப்பில் கட்டமைக்கப்படாத இணையான தன்மையை அனுமதித்தாலும், பல-மைய அமைப்பிற்கு இணையான வழிமுறைகளின் திறமையான வரைபடத்திலும் இது சவால்களை உருவாக்குகிறது. மேலும் காண்கஃ சீனாவில் சூப்பர்கம்ப்யூட்டர் இயக்க முறைமைகள் சூப்பர்கம்ப்யூட்டிங் ஐரோப்பாவில் சூப்பர்கம்ப்யூட்டிங் இந்தியாவில் சூப்பர்கம்ப்யூட்டிங் சூப்பர்கம்ப்யூட்டிங்கின் வரலாறு ஜப்பானில் சூப்பர்கம்ப்யூட்டிங் குறிப்புகள் ஒருங்கிணைந்த கணினி விநியோகிக்கப்பட்ட கணினி கட்டமைப்பு சூப்பர்கம்ப்யூட்டர்கள்