Hochleistungsrechnen in der Werkstoffwissenschaft nutzt massiv parallele Rechnerarchitekturen zur Simulation von Elektronenstruktur, Diffusion, Phasenumwandlungen und mechanischem Verhalten über viele Längenskalen. Methoden reichen von Dichtefunktionaltheorie über Molekulardynamik bis Phasenfeld- und Finite-Elemente-Modelle. Es ermöglicht beschleunigtes Werkstoffdesign, Prozessoptimierung und Datenanalyse, oft gekoppelt mit Experimenten und maschinellem Lernen im Rahmen integrierter Werkstoffsystemansätze.