一、高性能計算機的研製技術遇到挑戰。
1、傳統 Cluster 機羣系統在Availability、 Maintainability、 Evolu-
tionary Growth、 Scaleable、 耗電性的巨大挑戰。
2、目前正面臨着體系結構的危機，包括軟件和硬件。
二、內存與互連邏輯是成本的主要所在，也是性能的主要瓶頸。
1. 計算邏輯($0.5/GFLOPS），存儲邏輯($200/Gbyte, $4.0 per GB/s 10signals)，帶寬（$0.8/per GB/s on aboard, $2.5 per GB/s cross abackplane,$5.0 per GB/s cross a cable,$25.0 per GB/s cross a fiber).(WilliamJ. Dally, Stanford Univ)。
2. 實際上系統的造價是由存儲器件和傳輸數據的邏輯器件的造價決定的。 因此， 設計算法的時候應考慮多使用計算資源， 少使用內存資源和通信資源；設計系統的時候應該讓系統更有效地使用內存和通信資源，哪怕降低計算器件的使用效率。傳統觀念認爲， 計算機系統中計算器件是最昂貴的資源。
3. 馮·諾伊曼瓶頸（Von Neumannbottleneck ）。 Cache 和 Memory Band-
width 離平衡系統的要求差1000倍。
三、構造高性能計算機的器件多樣化、集成化、 非標準化， 高效低耗是選擇標準。
1. 器件多樣化、集成化)和非標準化。使用非工業化主板是主流趨勢。超越傳統商業部件構成的Cluster系統10-100倍性價比是目標。
2. Processor ASICs 主要基於傳統CPU IP Core 通過增加Vector Units 和
ALUs, Multi-Cores 等方式設計， 4 Core以上將是主流。 針對專用領域設計的處理器可能採用 FPGA 技術，多達幾百個CPU。SOC 及 SIP 技術將用於集成更多的邏輯（存儲、連接等）。
3. 增加存儲帶寬與速度的努力將表現在 Cache Size 和Cache Line Size增加； Memory 智能化；Cache 手工化。光電結合是未來計算機制造技術的發展趨勢。