为了满足4m天文望远镜液晶自适应光学系统的波前处理要求,研究了基于多GPU的波前处理器。介绍了液晶自适应光学波前处理方法。分析了用于匹配4m望远镜的哈特曼探测器数目、Zernike模式数和液晶校正器驱动单元数。详细论述了多GPU下波前处理方法,包括:单GPU下计算斜率;按列分块法拟合Zernike系数;Zernike对称性算法和按行分块法计算液晶校正器灰度图。最后,分析了匹配4m望远镜的液晶自适应光学系统的残余误差传递函数,并由此模拟了残余误差传递函数的幅频响应。实验结果表明,斜率计算延迟18μs,Zernike系数拟合延迟39μs,校正器灰度图计算延迟114μs。多GPU下总的波前处理延迟171μs,小于哈特曼探测器采样时间500μs,液晶自适应光学系统-3dB残余误差抑制带宽可达53Hz。满足4m天文望远镜的应用要求。