科研界对超算应用是否能跟上百亿亿次计算（exascale）的发展步伐早有担忧，并已开展多项相关工作。一个主要的困难就是没有人确切地知道未来的百亿亿次计算架构。针对这个问题，来自IBM与欧洲多家研究机构的科学家在2015年6月发文指出了相关挑战与应对建议。 四大关键挑战包括正式建模、静态分析与优化、运行时分析与优化、自主计算。建议包括将能够抓住关键功能和非功能特性的高级应用程序表达与抽象模型相结合等。