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随着互联网产业的发展和经济全球化的推进,越来越多的数据信息需要被及时处理。云计算和大数据的结合逐渐成为人类认识客观世界的一种新工具,而承载这一工具的基础是数据中心。数据中心是全球协作的特定设备网络,其主要职责是在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息,因此它必须具有及时应对各类复杂任务和迅速处理海量信息的能力,此外,随着全球数据中心规模和数量的迅速增长,数据中心的高能耗问题迫切需要得到解决。本论文对国内外数据中心计算平台的发展现状进行了调研和分析,发现目前数据中心主要面临提高性能、降低功耗和提高灵活性等需求。而目前通过多核CPU-GPU异构计算来加速数据中心服务器的方案只能带来性能上的提升,功耗、灵活性等满足不了日益增长的需求。鉴于FPGA本身的特点及近年来FPGA器件和相关技术的发展情况,本文考虑将FPGA运用到数据中心计算平台,探索解决数据中心计算平台面临的性能、功耗、灵活性等问题的途径和方法。本论文从低功耗数据中心计算平台的硬件加速这一目标出发,以实验室现有的软硬件平台为基础,对硬件加速的相关理论和基于FPGA的实现途径进行了深入探讨,对可以用到数据中心硬件加速的最新技术进行了深入研究。论文主要内容包括:对硬件加速相关概念和技术应用进行介绍和分析,对Xilinx的新型器件Zynq-7000的结构特点、使用等进行了探讨,挖掘出最新的FPGA应用于数据中心计算平台的潜质,并探索采用FPGA实现数据中心加速的方法和途径;研究了部分可重构技术,对该技术应用于数据中心计算平台的优势进行了分析,并对该技术的具体实现进行了探索;详细介绍和分析了高级综合技术及其在FPGA编程方面的优势,然后探讨了基于高级综合技术的设计流程,对高级综合的C代码的编码技巧进行了详细讨论,并给出了一个自创的检测C编码风格的脚本,最后基于高级综合技术实现了数据中心里边常用的矩阵乘法运算和BP神经网络算法。经本文的研究与探索,将FPGA运用到数据中心计算平台是有潜力的,且能有效解决目前数据中心计算平台面临的性能、功耗和灵活性等问题。在将FPGA应用于数据中心这个新的领域,本文研究的相关技术和方法具有一定的启发性和参考价值。