आईबीएम का दावा है कि इस नए डिजाइन पर आधारित चिप्स, AMD, ARM और इंटेल जैसी कंपनियों द्वारा उत्पादित वर्तमान 40nm चिप्स की तुलना में 10% अधिक प्रदर्शन प्रदान करेंगे।

सैमसंग और ग्लोबल फाउंड्रीज के साथ मिलकर - जो क्वालकॉम, एएमडी और अन्य के लिए चिप्स बनाते हैं - आईबीएम ने 5 एनएम चिप्स बनाने के लिए एक नई एक्सट्रीम अल्ट्रावॉयलेट (ईयूवी) लिथोग्राफी प्रक्रिया का अनावरण किया है। यह प्रगति कंपनियों को एक ही कंप्यूटर चिप पर 30 बिलियन से अधिक ट्रांजिस्टर एकीकृत करने में सक्षम बनाएगी।

महज दो वर्ष पहले, आईबीएम ने 7एनएम चिप निर्माण प्रक्रिया की घोषणा की थी, तथा उम्मीद है कि सैमसंग अगले वर्ष की शुरुआत में ही इसकी आपूर्ति शुरू कर देगा।

नए 5nm चिप्स "गेट-ऑल-अराउंड" (GAAFET) ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं, जहाँ गेट मटेरियल तीन क्षैतिज सिलिकॉन नैनोशीट के चारों ओर लपेटा जाता है। यह अधिक सामान्य FinFET डिज़ाइन के विपरीत है, जो ऊर्ध्वाधर पंखों पर निर्भर करता है।

आईबीएम ने यह भी कहा कि उसने फिनफेट डिजाइन को 5 एनएम तक स्केल करने की खोज की, लेकिन अल्ट्रा-थिन फिन में सीमित करंट फ्लो के कारण प्रदर्शन सीमाओं का सामना करना पड़ा। GAA आर्किटेक्चर कुछ मामलों में सरल है और माना जाता है कि इसे 3 एनएम तक स्केल किया जा सकता है।

आईबीएम के अनुसार, नया डिज़ाइन AMD, ARM और Intel के मौजूदा 40nm चिप्स की तुलना में 10% अधिक प्रदर्शन प्रदान करता है, बिना बिजली की खपत बढ़ाए। वैकल्पिक रूप से, यदि प्रदर्शन स्तर अपरिवर्तित रहता है, तो चिप्स बिजली की खपत को 75% तक कम कर सकते हैं।

आईबीएम की नई प्रक्रिया विनिर्माण के दौरान नैनोशीट की चौड़ाई का निरंतर समायोजन भी संभव बनाती है, जिससे एकल चिप डिजाइन के भीतर सर्किट शक्ति और प्रदर्शन को बेहतर ढंग से समायोजित किया जा सकता है।

उन्नत सेमीकंडक्टर क्षेत्र में, टीएसएमसी, सैमसंग और इंटेल जैसे अग्रणी निर्माता अनुसंधान एवं विकास निवेश में वृद्धि जारी रखे हुए हैं।

हाल ही में, TSMC ने उत्तरी अमेरिका प्रौद्योगिकी संगोष्ठी 14 में अपनी 1.4A 2025nm-क्लास प्रक्रिया की घोषणा की, जिसका लक्ष्य 2028 की पहली छमाही तक बड़े पैमाने पर उत्पादन करना है। नामकरण और प्रौद्योगिकी सीधे इंटेल के 14A को टक्कर देती है, जो 1.4nm-क्लास प्रक्रिया का दावा भी करता है।

सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने अपनी 2nm GAA प्रक्रिया (SF2) पर अपडेट साझा किए हैं, जिसका विकास सुचारू रूप से आगे बढ़ रहा है। उल्लेखनीय रूप से, कंपनी ने 1nm प्रक्रिया R&D टीम शुरू की है, जिसका लक्ष्य 2029 तक बड़े पैमाने पर उत्पादन करना है।

इंटेल इस साल के अंत में अपने नए एरिजोना फैब में इंटेल 18A प्रक्रिया का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करने की योजना बना रहा है। पहले उत्पाद मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म के लिए पैंथर लेक क्लाइंट प्रोसेसर होंगे, जो पहले से ही इंजीनियरिंग सैंपल फॉर्म में हैं। कोर अल्ट्रा 300 सीरीज़ के नाम से ब्रांडेड इन प्रोसेसर में कौगर कोव परफॉरमेंस कोर, Xe3 GPU आर्किटेक्चर और अगली पीढ़ी के NPU यूनिट होंगे।

इस बीच, मूर का नियम धीरे-धीरे अपनी सीमाओं के करीब पहुंच रहा है। जैसे-जैसे चिप प्रक्रियाएं भौतिक सीमाओं की ओर सिकुड़ती जाती हैं, क्वांटम टनलिंग और थर्मल मैनेजमेंट जैसी चुनौतियां ट्रांजिस्टर स्केलिंग के माध्यम से आगे के प्रदर्शन लाभ में बाधा डालती हैं। अत्याधुनिक विनिर्माण सफलताओं से परे, उभरती हुई प्रौद्योगिकियां कंप्यूटिंग के भविष्य को नया आकार दे रही हैं।

उदाहरण के लिए, फोटोनिक्स चिप्स, प्रकाश संकेतों के माध्यम से डेटा को संसाधित करने के लिए सिलिकॉन-आधारित फोटोनिक एकीकरण का लाभ उठाते हैं, जो अल्ट्रा-कम बिजली की खपत और उच्च गति जैसे लाभ प्रदान करते हैं। फाइबर-ऑप्टिक संचार प्रणालियों में पहले से ही व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले, वे बैंडविड्थ, विलंबता और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप प्रतिरोध में उत्कृष्ट हैं। आईबीएम ऑप्टिकल तकनीक में भारी निवेश कर रहा है, जिसने हाल ही में को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स (सीपीओ) के लिए एक पॉलिमर वेवगाइड (पीडब्ल्यूजी) का प्रदर्शन किया है, जिसका उद्देश्य डेटा केंद्रों में उच्च-बैंडविड्थ डेटा ट्रांसफर में क्रांति लाना है।

क्वांटम कंप्यूटर के मुख्य घटक क्वांटम चिप्स, अभूतपूर्व कम्प्यूटेशनल गति प्राप्त करने के लिए क्वांटम सुपरपोजिशन और एन्टेंगलमेंट का उपयोग करते हैं। हालाँकि, उन्हें क्यूबिट स्थिरता बनाए रखने के लिए चरम स्थितियों, जैसे कि लगभग शून्य तापमान, की आवश्यकता होती है।

अन्य नवाचारों में कार्बन नैनोट्यूब चिप्स शामिल हैं, जो सिलिकॉन की तुलना में बेहतर विद्युत और थर्मल प्रदर्शन का वादा करते हैं, और न्यूरोमॉर्फिक चिप्स जो कुशल एआई और मशीन लर्निंग कार्यों के लिए मानव मस्तिष्क न्यूरॉन्स की नकल करते हैं। हालाँकि मूर का नियम लुप्त हो रहा है, लेकिन ये प्रौद्योगिकियाँ सूचना प्रौद्योगिकी के भविष्य को फिर से परिभाषित करने के लिए तैयार हैं।