重大意义：每秒能够处理百亿亿次运算的计算机正在扩大科学家模拟的极限。
主要参与者：美国橡树岭国家实验室、德国于利希超级计算中心、中国无锡超级计算中心
成熟期：现在
2022 年 5 月，Frontier 的推出撼动了全球超级计算机排名。现在它是世界上最快的超级计算机，每秒可以执行超过百亿亿（1018）次浮点运算，它的单位是 exaflop，一个 1 后面有 18 个 0。本质上，Frontier 一秒钟内执行的计算量相当于 10 万台笔记本电脑。
随着美国田纳西州橡树岭国家实验室推出 Frontier，百亿亿次运算的时代正式开始。更多这样的百亿亿次计算机很快就会加入其中。在美国，研究人员正在安装运算速度约为 Frontier 两倍的机器：加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 El Capitan 和伊利诺伊州阿贡国家实验室的 Aurora。欧洲第一台百亿亿次超级计算机 Jupiter 预计将于 2024 年底上线。同时，中国也拥有百亿亿次超算。
科学家和工程师们渴望使用这些超强的计算机，来推进一系列领域的发展。天体物理学家已经在使用 Frontier 模拟进出银河系的气体流动，除了模拟银河系尺度的运动，他们的模型还可以重点关注爆炸的星体，这一应用案例展示了超级计算机同时模拟多个尺度的物理对象的独特能力。
进步不会止步于此。在过去三十年中，超级计算机的运算速度每四年左右就会提高约 10 倍。这些机器的管理者已经在计划下一批模型。橡树岭国家实验室的工程师正在设计一款超级计算机，其运算速度将是 Frontier 的三到五倍，可能会在未来十年内揭幕。
但一个巨大的挑战迫在眉睫：能源消耗。Frontier 已经采用了创新的节能技术，但它即使在待机时的耗电，也足以满足数千个家庭的用电量。工程师需要弄清楚，在建造这些庞然大物的时候，如何才能既追求速度又保证环境的可持续性。
