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超级计算机能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑。其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异，但规格与性能则强大许多，是一种超大型电子计算机。具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。
人类进入太空时代以来，电脑的运算速度已经无法满足人类的需要了，所以光脑逐取代了电脑。
光脑是由光导纤维与各种光学元件制成的计算机。它不像普通电脑靠电子在线路中的流动来处理信息，而是靠一小束低功率激光进入由反射镜和透镜组成的光回路来进行“思维”的，但同样具有存储、运算和控制等功能。
计算机的“本领”大小，主要决定于两个因素：一是计算机部件的运行速度；二是它们的排列紧密程度。在电磁波里面，光比现在计算机内部的工作频段要高得多，可以携带更多的信息，且传播损耗较小，这使得光通信系统吞吐率极高，能耗极少。
另外，超大型集成电路中，一些片状器件的线脚已达300多只，排列密度受到限制。而光束可以相互穿越，互不干扰，这使得科学家能够在极小的空间内开辟很多的信息通道。例如，贝尔实验室的光学转换器就可以做得很小，以致在不到2毫米直径的器件中，可装入2000多个通道。
从使用效果上来看，光脑的运算速度比现代的电脑还要快上千倍；其次，光脑器件还有信息量大的优点，一束光可以同时传送数以千计的通道的信息。
而且光脑有一个最大的有点就是无需辅助散热。
多数人对电脑的深入原理并没有太深了解，但是当家里的电脑使用时间比较长，或者天气较热的情况下，机箱中往往就会传来刺耳的噪音。其实让你感到刺耳的噪音也同样在烦恼着计算机科学家们。
因为在电脑中，计算机速度越快、效率越高，热量产生越大。高温会阻碍电子元件的工作效率，所以热量的问题就成为“电”脑速度提高的一个无法逾越的障碍。
“光”是解决这个问题的好办法。首先，光信号在传播质中传播时，所因做功而产生的热是十分少的，这些微弱的热仅需自然发散即可，无需像传统计算机需要风冷水冷等散热设备来进行辅助散热；其次，因为发热极为微弱，所以不会因温度而对性能造成影。
同时，使用过宽带上网的人也有体会，接入光纤的宽带远远比接入其他线路的宽带速度要快得多，这是因为光的频率要比非可见光频段的电磁波高得多，可以携带更多的信息。如果使用的是光脑，那么本身就会比电脑快上许多倍。
而且散热问题的解决，也大大提高了光脑的使用寿命和体积。它再也不用背负着沉重的散热系统了。一台普通PC大小的光脑运算能力就能够堪比地球时代一台篮球场大小的大型的超级计算机。