1963 年，美国气象学家爱德华·罗伦兹提出了“蝴蝶效应”， 它是指初始条件十分微小的变化经过不断放大，对其未来状态会造成巨大的影响。实际上，在气象预报专家眼前，就有无数只蝴蝶的翅膀在扇动着，因为老天爷的脾气很难摸准。然而现代生产生活对准确的气象预报有较高的要求，解决这一矛盾的关键就是提高运算速度和运算量，高性能计算机恰好满足这个要求。
高性能计算机不是一个单独的计算机，而是一个计算机集群系统。它通常将很多计算机系统通过多种互联技术连接在一起，通过这些连在一起的系统进行大型计算。高性能计算机通过将任务分为若干部分，并分配给连接的计算机进行计算，从而显著提高了计算效率，缩短了整个问题计算所需要的时间。这个道理很简单，一言以概之——人多力量大。
20 世纪 70 年代，出现了第一代高性能计算机，90 年代，大规模并行计算系统开始成为高性能计算机发展的主流，每个处理器之间通过消息传递的方式进行通信和协调。2000年后，集群架构的超级计算系统成为主流。
近年来，我国在高性能计算机领域取得了很大的进步，就世界高性能计算机“TOP500”排行榜而言，2010 年“天河 1A”首度独占 鳌头，打败了美国“美洲虎”系统。2013年“天河二号”正式登场亮相，展开持续三年的六连霸。2016 年 6 月，“神威·太湖之光”夺取了世界上速度最快的超级计算机500强榜单桂冠。E级超算指每秒可进行百亿亿次数学运算的超级计算机，被称为超算界的“下一顶皇冠”。中国 已将 E 级超算及相关技术研究列入国家“十三五”规划，并提出在2020年左右实现这一计划。高性能计算机技术的不断进步，除了能让我们得知未来的天气动向， 还在科学研究、电子商务、石油勘探、金融服务、教育和企业信息化等方面有广泛的应用。
