高效能運算(High Performance Computing)簡稱HPC，係指能高速處理數據或執行指令的運算能力，特別形容每秒浮點運算次數(FLOPS)超越一兆次(teraFLOPS)的作業系統。全球領先的超級電腦每秒浮點運算次數已突破一千兆(petaFLOPS)，下一個里程碑將是每秒一百萬兆浮點運算次數(exaFLOPS)，即所謂的「百萬兆級運算」(exascale computing)。

為達成此目標，須集結大量的CPU或GPU進行平行運算。運算叢集是常見的高效能運算解決方案之一，數台電腦（或稱nodes「節點」）互相串聯成為群組，運算能力遠超過單一電腦主機，多數節點可協同解決一台電腦無法處理的問題。

無論透過運算叢集或頂尖大型電腦，為組織添加高效能運算能力都是必要任務。高效能運算可解決科學、工程學及商務上的許多問題，例如：

科學：學術研究機構的科學團隊可利用高效能運算探討宇宙的誕生、探索粒子物理學、或模擬和預測天氣氣候變化。

媒體娛樂業：例如算圖農場的高效能運算解決方案，可繪製動畫與特效、剪接影片、或將特殊活動直播給全球觀眾。

人工智慧：機器學習是高效能運算的一種運用方法，目前備受矚目，可將人工智慧應用於各種不同領域，包括自駕車、臉部辨識軟體、語音辨識與翻譯、或無人機操作。

石油與天然氣：高效能運算可處理衛星影像、海床聲納探查結果等數據，發現值得開採的原油或天然氣礦床。

金融服務：高效能運算可追蹤股價或執行算法交易，也可分析交易紀錄以察覺非法行為。

醫療健保：可透過高效能運算開發糖尿病等重大疾病的解方，或提升診斷速度與準確度，例如癌症篩檢技術。

事實上，在未來HPC應該會應用於我們各項周遭的產品與服務，畢竟在未來的世界中諸如5G、電動自駕車、AI、元宇宙等等趨勢中都會需要HPC的技術，而這些趨勢服務又將遍布我們生活周遭，因此個人認為HPC已然形成一個不可逆的未來趨勢。
而在應用領域方面，可看到以下Verfied market research網站所整理的圖表，可以看到基本上各行各業的應用程度隨著時間都會有所上升，而目前應用大宗以政府國防、教育研究、以及金融服務為大宗。
PS第一名的政府應用層面主要以軍事國防為主，第二名的教育研究所依賴的超級電腦是HPC最知名的應用之一，第三名的金融服務則是會根據高效運算能即時追蹤金融商品的價格與自動交易並記錄分析。

事實上台灣有許多的公司都和HPC有所相關，像是晶圓代工、ABF載板、IC設計矽智財、高速傳輸介面IC等等。

台達電(2308)、鴻海(2317)、台積電(2330)、英業達(2356)、技嘉(2376)、廣達(2382)、敦陽科(2480)、智原(3035)、創意(3443)、嘉澤(3533)、通嘉(3588)、世芯-KY(3661)、新唐(4919)、祥碩(5269)、緯穎(6669)、威鋒電子(6756)、南電(8046)、景碩(3189)、欣興(3037)
台灣上櫃公司 : 凡甲(3526)、力旺(3529)、譜瑞-KY(4966)、信驊(5274)、 鈺創(5351)、智冠(5478)、聖暉(5536)、創惟(6104)

多個產業的業務和機構正轉向 HPC，推動未來數年的成長。全球 HPC 市場預期將於 2017 年將 310 億美元擴大至 2023 年 500 億美元。由於雲端效能持續提升且變得更可靠和強大，因此大多數的成長預期都是雲端 HPC 部署項目，能夠協助企業投資數百萬的資料中心基礎架構和相關成本。

在不久的將來，預期會看到巨量資料和 HPC 轉換，而且具有相同的大型電腦叢集，可用來分析巨量資料和執行模擬和其他 HPC 工作負載。隨著這兩個趨勢的融合，每個趨勢的運算能力和能力都將愈來愈多，使研究和創新變得愈發不起。