設(shè)計
超級計算機的創(chuàng)新設(shè)計在于把復雜的工作細分為可以同時處理的工作并分配于不同的處理器。他們在進行特定的運算方面表現(xiàn)突出，但在處理一般工作時卻差強人意。他們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是經(jīng)過精心設(shè)計來確保數(shù)據(jù)及指令及時送達——傳遞速度的細微差別可以導致運算能力的巨大差別。其輸入/輸出系統(tǒng)也有特殊設(shè)計來提供高帶寬，但是這里的數(shù)據(jù)傳輸延遲卻并不重要——超級計算機并非數(shù)據(jù)交換機。
根據(jù)阿姆達爾定律，超級計算機的設(shè)計都集中在減少軟件上的序列化、用硬體在瓶頸上加速。
挑戰(zhàn)與科技
超級電腦通常產(chǎn)生大量的高熱，冷卻超級電腦是一個很大的問題。
因為數(shù)據(jù)傳送的速度不能比光快，幾米的距離導致了幾十納秒的延遲，而克雷著名的環(huán)型設(shè)計保持了最短距離。
超級電腦在短時間內(nèi)消耗及生產(chǎn)大量的數(shù)據(jù)，需要投入很多資源確保資訊妥善傳送及訪問。
因超級計算機而開發(fā)的科技：
矢量處理器
水冷技術(shù)
非均勻訪存模型
處理器技術(shù)
矢量處理因超級計算機而創(chuàng)建并用于高性能運算。矢量處理技術(shù)后來被用于普通電腦內(nèi)的信號處理架構(gòu)及單指令流多數(shù)據(jù)流，例如：電視游樂器及通用圖形處理器等。