美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory，简称ANL）是美国政府最早建立的国家实验室，也是美国最大的科学与工程研究实验室之一——在美国中西部为最大。阿贡前身是芝加哥大学的冶金实验室 (Metallurgical Lab) [1] ，现在隶属于美国能源部和芝加哥大学。诺贝尔物理学奖得主费米于1942年在此领导小组建立了人类第一台可控核反应堆（芝加哥一号堆，Chicago Pile-1)，完成了曼哈顿计划的重要一环，并且使人类从此迈入原子能时代 过去半个多世纪中，芝加哥大学为美国能源部及其前身监管阿贡国家实验室的运行。阿贡是二次世界大战曼哈顿工程的一部分，从芝加哥大学的冶金实验室的基础上发展起来的。1942年12月2日，美国物理学家费米（Enrico Fermi，1901-1954）和他约50名的同事在芝加哥大学的壁球场里产生了世界上第一个受控核链式反应，“芝加哥一号堆”。阿贡国家实验室成功完成受控核链式反应后，由橡树岭国家实验室随后完成了浓缩铀235的提炼，并最终由洛斯·阿拉莫斯国家试验室组装并实施试验。阿贡、橡树岭、洛斯·阿拉莫斯一起完成了原子弹制造的重要环节。 第二次世界大战后，阿贡接受开发和平利用原子反应堆的任务。 阿贡实验室有四个主要的研究领域，每个领域完成政府和能源部的赋予职责，以及为全社会提供重要的效益。它们是：计算、环境与生命科学，能源与全球安全， 光子科学，物理科学与工程。 超算全球500强榜单“TOP500”的创设成员、田纳西州大学教授杰克·东加拉（Jack Dongarra）教授透露，在美国，除阿贡国家实验室外，橡树岭国家实验室也计划在2021年上线“前沿”（Frontier）号，承担核试验等任务的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室则计划2022年上线“El Capitan”号，这些均为E级超算。但在研发过程中有可能遇到无法预料的障碍。杰克·东加拉教授指出，“最先登顶的未必就是阿贡国家实验室”。 让我们回顾一下超算的竞赛历史。TOP500榜单每年发布2次，分别在6月和11月公布处理性能的排名。该榜单创设于1993年，至今已过去了四分之一世纪。在创设之初，美国占据了绝对优势，但在过去10年中国迅速发力，确立了优势。 中国国防科学技术大学（NUDT）凭借“天河一号”于2010年11月首次登上榜首。随后一度被美国超越，但2013～2017年的5年间，升级后的“天河二号”和采用国产技术的“神威太湖之光”接连占据榜首，2016年中国首次在超算数量上超过美国。 美国首个超高速E级超级计算机“极光”预定2021年上线 与此同时，美国在2016年的最高名次降至第3位，2017年11月再降至第5，但随后发起反攻，2018年6月凭借橡树岭国家实验室的“顶点”再次夺回榜首位置。在当年11月的最近一次排名中继续保持第一，美国也在榜单前10中占到了一半。美国尽管夺回了性能榜首的位置，但在保有量上远远落后于中国。在TOP500榜单上，中国达到227台，占到总数的45％，而美国只有109台，占比25％，为历史最低。 日本的保有量为31台，在中美之后位列第3。NEC的“地球虚拟器”曾在2002年6月至2004年6月期间占据榜首，随后“京”号也于2011年登上榜首。在截至2018年11月的超算节能排行榜“绿色500”上，日本的“菖蒲”（Shoubu）位居第一，现在正计划2021年前后将E级超算“Post京”上线。 新一代超算正在拓展人类未来的可能性。有望在破解宇宙之迷、遗传基因和人类大脑研究、改变产业界的新材料及新能源开发、国防等领域推动革命性的研究。
