随着第四代反应堆系统概念设计的发展，如超临界水堆，高温气冷堆，快堆等等，堆芯结构复杂、材料繁多、能谱多样，提高了对反应堆物理计算方法的要求，同时也对计算硬件提出了更高的要求。并行计算已经被广泛的应用，基于同构CPU的并行方法取得了较好的加速效果。但摩尔定律遭遇瓶颈，CPU无论在芯片频率还是内核数量上都因为功耗和散热急剧升高以及晶体管大小已接近极限等问题受到了极大的制约。因此，新兴的并行异构计算方法迅速发展，日益受到广泛关注。本文通过实际算例，研究了在反应堆物理数值计算中异构计算平台的应用方法与特性。首先，设计了基于FPGA的扩散计算模块，并在Cyclone IV E FPGA芯片上实现与验证，与CPU求解结果符合良好，并取得较好的加速效果，在网格划分为30段时，与CPU相比可以得到2.56的加速比。然后，对比不同异构平台的计算加速特点，以GPU求解PWR堆芯基准题为例，分析了CPU-GPU异构架构的加速效果。CPU-FPGA架构与CPU-GPU架构各具优势与局限性。在科学计算中，FPGA计算单元更接近硬件底层，算法优化可以精确到时钟周期，但其现有工作频率较低，片载资源有限，会受限制于处理问题的规模。GPU架构较为成熟，CUDA开发环境友好，程序员可以不必关心硬件底层的实现，但其具有SIMD计算模式的特点，固化的硬件受到所处理具体问题的限制，并且CUDA架构使得程序出现了很多内消耗，在一定程度上降低了计算速度。FPGA与GPU都在高速的发展中，随着硬件性能的提高、设计者的目光投向科学计算领域，异构计算已经成为科学计算发展的重要方向。异构计算平台在反应堆物理计算中可以取得较好的加速效果，对反应物理计算的发展具有重要意义。