Supercomputer sind Hochleistungsrechner, die inzwischen in den 3-stelligen TeraFLOPS-Bereich (Blue Gene/L., IBM: 280,6 TeraFLOPS) und auch PetaFLOPS-Bereich ("Roadrunner" von IBM, Cray-MPP-Supercomputer) vorgedrungen sind.  Sie verfügen über eine hohe Anzahl von Prozessoren und einen sehr grossen Hauptspeicher. Oftmals handelt  es sich auch um Cluster, bei denen eine grosse Zahl von Rechnern zu einem grossen Rechner vernetzt wird. Die bekannteste Superrechnerfamilie ist Cray, von der gleichnamigen kanadischen Firma. Supercomputer sind auf sehr hohe Rechengeschwindigkeit  ausgelegt um komplexe Probleme mit akzeptablem Zeitaufwand zu lösen. Anwendungsgebiete sind Simulationen in den Bereichen Geologie, Chemie, Physik, Biologie, Luft- und Raumfahrt, Medizin, Klimaforschung und militärische Anwendungen.  Zukünftige Supercomputer werden in den PetaFLOPS-Bereich (1 PetaFLOPS = 1 Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde oder 10 ^ 15 (1.000.000.000.000.000) Rechenoperationen pro Sekunde) vordringen.  IBM will 2008 den "Roadrunner" vorstellen: dieser soll mit einer Dauerrechengeschwindigkeit (R_Max) von 1,3 PetaFLOPS  arbeiten und über Cell-Blades (12.900 Cell-Chips aus dem Joint-Venture von Sony, Toshiba und IBM) und 6900 AMD-Opteron Prozessoren verfügen.  Der Roadrunner soll in der Forschungseinrichtung des Los Alamos National Laboratory (LANL, Kernforschungszentrum, Energie- und Sicherheitsforschung)  eingesetzt werden und eine Höchstleistung (Peak Performance, R_Peak) von 1,6 PetaFLOPS erreichen.  Der Roadrunner soll vor allem für Forschungszwecke im Bereich Erdbebenvorhersage, Klimaforschung und Simulation von Atombombenexplosionen eingesetzt werden.  Auch Cray arbeitet an einem PetaFLOPS Supercomputer: Cray nennt es einen Massively Parallel Processor Supercomputer (MPP-Supercomputer). Der MPP soll an der University of Tennessee betrieben werden und arbeitet u.a. mit einem Cray XT4 und  AMD-Opteron Prozessoren mit 4 Kernen. In der Endausbaustufe, die 2009 erreicht werden soll, sollen bis zu 120.000 Prozessoren zum Einsatz kommen. Der Cray-MPP-Supercomputer wird eingesetzt zur Berechnung von  speziellen und extremen Wetterlagen (z. B. Twister, Hurrikans), Forschungen im Bereich Kosmologie (Simulation von Supernovae Formationen, Fusionen von Black Holes, Entwicklung von Galaxien) oder der Langzeit-Klimaforschung.  Experten prognostizieren, dass Supercomputer um das Jahr 2018 in den ExaFLOPS-Bereich vordringen werden.