در طی چند سال اخیر، برنامه نویسی موازی و طراحی برنامه های موازی کارآمد در کاربردهایی مانند محاسبات علمی با کارایی بالا به مقوله ای عادی تبدیل شده است. شبیه سازی مسائل علمی، به عنوان یکی از حوزه های مهم علوم طبیعی و مهندسی، از اهمیت زیادی برخوردار بوده و روزبه روز در حال رشد است. شبیه سازی های دقیق تر یا شبیه سازی برنامه های بزرگتر، نیازمند توان محاسباتی و فضای حافظه بیشتر است. در دهه های اخیر، تحقیقات در زمینه محاسبات با کارایی بالا، منجر به توسعه فناوری های سخت افزاری و نرم افزاری با کارایی بالا شده است و محاسبات موازی با کارایی بالا به صورت مداوم در حال پیشرفت است. از نمونه های شناخته شده می توان به شبیه سازی پیش بینی وضعیت هوا مبتنی بر مدل های ریاضی پیچیده شامل معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی، یا به شبیه سازی تصادف در صنعت خودرو بر اساس روش های عنصر محدود اشاره کرد.