IBM ادعا می کند که تراشه های مبتنی بر این طراحی جدید در مقایسه با تراشه های 40 نانومتری فعلی تولید شده توسط شرکت هایی مانند AMD، ARM و اینتل، 10 درصد عملکرد بالاتری را ارائه می دهند.

IBM با همکاری سامسونگ و گلوبال فاندری - که تراشه‌های کوالکام، AMD و سایرین را تولید می‌کنند، از فرآیند لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) برای تولید تراشه‌های 5 نانومتری رونمایی کرده است. این پیشرفت شرکت ها را قادر می سازد تا بیش از 30 میلیارد ترانزیستور را بر روی یک تراشه کامپیوتری ادغام کنند.

تنها دو سال پیش، آی‌بی‌ام فرآیند تولید تراشه‌های 7 نانومتری را اعلام کرد و انتظار می‌رود سامسونگ در اوایل سال آینده عرضه شود.

تراشه‌های 5 نانومتری جدید از ترانزیستورهای «Gate-All-Around» (GAAFET) استفاده می‌کنند که در آن مواد دروازه به دور سه نانوصفحه سیلیکونی افقی می‌پیچد. این در تضاد با طراحی رایج‌تر FinFET است که بر باله‌های عمودی متکی است.

IBM همچنین بیان می‌کند که مقیاس‌بندی طرح‌های FinFET تا 5 نانومتر را بررسی کرده است، اما به دلیل محدودیت جریان جریان در باله‌های بسیار نازک، با محدودیت‌های عملکردی مواجه شده است. معماری GAA از برخی جهات ساده تر است و اعتقاد بر این است که تا 3 نانومتر مقیاس پذیر است.

به گفته آی‌بی‌ام، طراحی جدید نسبت به تراشه‌های 40 نانومتری موجود AMD، ARM و اینتل بدون افزایش مصرف انرژی، عملکرد 10 درصدی را افزایش می‌دهد. از طرف دیگر، اگر سطوح عملکرد بدون تغییر باقی بماند، تراشه ها می توانند مصرف انرژی را تا 75 درصد کاهش دهند.

فرآیند جدید آی‌بی‌ام همچنین امکان تنظیم مداوم عرض نانوصفحات را در طول تولید فراهم می‌کند و امکان تنظیم دقیق توان مدار و عملکرد در یک طراحی تراشه را فراهم می‌کند.

در عرصه نیمه هادی های پیشرفته، سازندگان پیشرو مانند TSMC، سامسونگ و اینتل به افزایش سرمایه گذاری های تحقیق و توسعه ادامه می دهند.

اخیراً، TSMC در سمپوزیوم فناوری آمریکای شمالی ۲۰۲۵ از فرآیند ۱.۴ نانومتری ۱۴A خود رونمایی کرد و هدف آن را تولید انبوه تا نیمه اول سال ۲۰۲۸ اعلام کرد. نامگذاری و فناوری آن مستقیماً رقیب ۱۴A اینتل است که آن هم ادعای فرآیند ۱.۴ نانومتری دارد.

Samsung Electronics به‌روزرسانی‌هایی را در مورد فرآیند 2 نانومتری GAA (SF2) به اشتراک گذاشته است که توسعه آن به آرامی پیش می‌رود. شایان ذکر است، این شرکت یک تیم تحقیق و توسعه فرآیند 1 نانومتری را با هدف تولید انبوه تا سال 2029 راه اندازی کرده است.

اینتل قصد دارد تا اواخر سال جاری تولید گسترده فرآیند Intel 18A خود را در کارخانه جدید آریزونا آغاز کند. اولین محصولات پردازنده‌های مشتری Panther Lake برای پلتفرم‌های تلفن همراه خواهند بود که در حال حاضر در فرم نمونه مهندسی هستند. این پردازنده‌ها با نام‌های سری Core Ultra 300 دارای هسته‌های عملکردی Cougar Cove، معماری گرافیکی Xe3 و واحدهای NPU نسل بعدی خواهند بود.

در همین حال، قانون مور به تدریج به مرزهای خود نزدیک می شود. همانطور که فرآیندهای تراشه به سمت مرزهای فیزیکی کوچک می شوند، چالش هایی مانند تونل زنی کوانتومی و مدیریت حرارتی مانع از افزایش عملکرد از طریق مقیاس بندی ترانزیستور می شوند. فراتر از پیشرفت های تولیدی پیشرفته، فناوری های نوظهور در حال تغییر شکل آینده محاسبات هستند.

به عنوان مثال، تراشه‌های فوتونیک از یکپارچه‌سازی فوتونیک مبتنی بر سیلیکون برای پردازش داده‌ها از طریق سیگنال‌های نور استفاده می‌کنند و مزایایی مانند مصرف انرژی بسیار کم و سرعت بالا را ارائه می‌دهند. در حال حاضر به طور گسترده در سیستم های ارتباطی فیبر نوری استفاده می شود، آنها در پهنای باند، تاخیر و مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی برتری دارند. آی‌بی‌ام سرمایه‌گذاری زیادی در فناوری نوری انجام می‌دهد و اخیراً یک موجبر پلیمری (PWG) برای اپتیک‌های بسته‌بندی شده (CPO) را با هدف ایجاد انقلابی در انتقال داده با پهنای باند بالا در مراکز داده نشان داده است.

تراشه های کوانتومی، اجزای اصلی رایانه های کوانتومی، از برهم نهی و درهم تنیدگی کوانتومی برای دستیابی به سرعت محاسباتی بی سابقه استفاده می کنند. با این حال، آنها برای حفظ ثبات کیوبیت به شرایط شدید مانند دمای نزدیک به صفر مطلق نیاز دارند.

نوآوری‌های دیگر شامل تراشه‌های نانولوله‌های کربنی هستند که عملکرد الکتریکی و حرارتی برتر را نسبت به سیلیکون نوید می‌دهند، و تراشه‌های نورومورفیک که از نورون‌های مغز انسان برای انجام وظایف هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی کارآمد تقلید می‌کنند. اگرچه قانون مور ممکن است در حال محو شدن باشد، اما این فناوری ها آماده هستند تا آینده فناوری اطلاعات را دوباره تعریف کنند.