تشير الحوسبة الفائقة للمشاكل العامة في الحوسبة إلى المعرفة البشرية، إلى حد تحويلها هي والتفكير الفردي إلى نوع من برامج الحاسوب.

تُنتج الحواسب كميات هائلة من البيانات في وقت قصير وهذا ما يحتاج إلى جهود جبارة لضمان نقل البيانات بسرعة إلى أماكن التخزين والحفاظ عليها من أي أخطاء.

يولد الحاسب الفائق كميات كبيرة من الحرارة ويجب تبريده. وتبريد معظم الحاسبات الفائقة هو مشكلة تكييف كبيرة.

تشتمل الحوسبة الفائقة - باعتبارها عملية حوسبة للحوسبة - على: تنظيم شبكات الحاسوب الضخمة، واختيار معايير التصميم (على سبيل المثال: الحلول المركزة أو حلول الند بالند)، وتطوير الحوسبة الفائقة البرمجية (البرمجيات الوسطية، والبرمجة الفائقة)، حيث - في المجالات المخصصة - يستخدم مفهوم الحوسبة كوصف للطبقات العليا للبرامج، والتي تعتبر نظمًا أساسية تعمل ضمن الشبكة لتطوير العمليات الحسابية الموجهة للمستخدم، مثل الفيزياء الحاسوبية والمعلوماتية الحيوية.

تطلب عقدة المستخدم موارد من شبكة الحوسبة. وبمجرد أن يقدم المستخدم النهائي هذا الطلب، فإنه يمر عبر البرامج الوسيطة، ويبلغ جميع العقد الموجودة على نظام الحوسبة الشبكية.

ونجد في التصميم الهرمي للحواسب الفائقة الأجزاء التالية:

قبل البدء في طرح هذا السؤال، علينا فهم ما هو جهاز الكمبيوتر؛ إنه جهاز للأغراض العامة يأخذ المعلومات (البيانات) من خلال عملية تسمى المدخلات والمخازن وعملياتها، ثم يولد نوعًا من الإخراج (نتيجة). الحاسوب الفائق ليس مجرد حاسوب سريع أو كبير جدًا، إذ أنه يعمل بكيفية مختلفة تمامًا، وعادة ما يستخدم المعالجة المتوازية بدلًا من المعالجة التسلسلية التي يستخدمها الحاسوب العادي، أي أنه بدلًا من القيام بشيء واحد في وقت واحد، فإنه يفعل أشياء كثيرة في وقت واحد.

فالأنظمة ذات العدد الهائل من المعالجات، عادة ما تسلك أحد المسارين: النهج الأول، على سبيل المثال، في الحوسبة الشبكية تكون قوة معالجة عدد كبير من الحواسيب في المجالات الإدارية الموزعة والمتنوعة تنتهز الفرصة لاستخدامها كلما كان جهاز الحاسوب متاح.

وتستعين المؤسسات بتقنية الحوسبة الفائقة عالية الأداء هذه للوصول إلى المزايا التالية.

ككل الأنظمة عالية التوازي, فإن قانون أمدال يسري, وتخصص تصميمات الحاسب الفائق جهداً عظيماً للتخلص من الطبيعة التتابعية للبرمجيات, وتستعمل العتاد للتعامل مع إعناق الزجاجات المتبقية.

ويهتم علم النفس الرياضي بهذه الأسئلة والأسئلة المشابهة.

الرسم البياني يعكس توقع المستقبلي نور راي كرتسوايل لنمو قدرة معالجة الحاسبات الفائقة

وتسمح العديد من عُقد الموفر بالمعالجة المتعددة المتماثلة بقدرة عمليات عالية النقاط في الثانية. وتقوم البرامج الوسيطة بجمع النتائج وإعادتها.

ويمكن للأنظمة الموفرة للطاقة تقديم أداء عالٍ مع استهلاك موارد أقل.