A IBM afirma que os chips baseados neste novo design oferecerão desempenho 40% maior em comparação aos atuais chips de 10 nm produzidos por empresas como AMD, ARM e Intel.

Em colaboração com a Samsung e a Global Foundries — que fabricam chips para Qualcomm, AMD e outras empresas — a IBM revelou um novo processo de litografia ultravioleta extrema (EUV) para a produção de chips de 5 nm. Esse avanço permitirá que as empresas integrem mais de 30 bilhões de transistores em um único chip de computador.

Há apenas dois anos, a IBM anunciou um processo de fabricação de chips de 7 nm, e a Samsung esperava iniciar as remessas já no ano que vem.

Os novos chips de 5 nm utilizam transistores "Gate-All-Around" (GAAFET), nos quais o material da porta envolve três nanofolhas de silício horizontais. Isso contrasta com o design FinFET mais comum, que se baseia em aletas verticais.

A IBM também afirma que explorou a possibilidade de escalar projetos FinFET para 5 nm, mas encontrou limitações de desempenho devido ao fluxo de corrente restrito em aletas ultrafinas. A arquitetura GAA é mais simples em alguns aspectos e acredita-se que seja escalável até 3 nm.

Segundo a IBM, o novo design oferece um aumento de 40% no desempenho em relação aos chips de 10 nm existentes da AMD, ARM e Intel, sem aumentar o consumo de energia. Alternativamente, se os níveis de desempenho permanecerem inalterados, os chips podem reduzir o consumo de energia em 75%.

O novo processo da IBM também permite o ajuste contínuo das larguras das nanofolhas durante a fabricação, possibilitando o ajuste fino da potência e do desempenho do circuito dentro de um único design de chip.

No setor de semicondutores avançados, fabricantes líderes como TSMC, Samsung e Intel continuam a aumentar os investimentos em P&D.

Recentemente, a TSMC anunciou seu processo de fabricação 14A de 1.4 nm no North America Technology Symposium 2025, com o objetivo de iniciar a produção em massa no primeiro semestre de 2028. A nomenclatura e a tecnologia rivalizam diretamente com o 14A da Intel, que também alega utilizar um processo de fabricação de 1.4 nm.

A Samsung Electronics compartilhou atualizações sobre seu processo GAA de 2 nm (SF2), cujo desenvolvimento está progredindo sem problemas. Notavelmente, a empresa iniciou uma equipe de P&D para o processo de 1 nm, com o objetivo de produzir em massa até 2029.

A Intel planeja iniciar a produção em larga escala do seu processo Intel 18A em sua nova fábrica no Arizona ainda este ano. Os primeiros produtos serão processadores Panther Lake para plataformas móveis, já em fase de testes de engenharia. Esses processadores, denominados série Core Ultra 300, contarão com núcleos de desempenho Cougar Cove, arquitetura de GPU Xe3 e unidades NPU de última geração.

Enquanto isso, a Lei de Moore está gradualmente se aproximando de seus limites. À medida que os processos de chips se aproximam dos limites físicos, desafios como tunelamento quântico e gerenciamento térmico dificultam ganhos de desempenho adicionais por meio do escalonamento de transistores. Além dos avanços na fabricação de ponta, as tecnologias emergentes estão remodelando o futuro da computação.

Chips fotônicos, por exemplo, utilizam integração fotônica baseada em silício para processar dados por meio de sinais de luz, oferecendo vantagens como consumo de energia ultrabaixo e alta velocidade. Já amplamente utilizados em sistemas de comunicação por fibra óptica, eles se destacam em largura de banda, latência e resistência a interferências eletromagnéticas. A IBM está investindo fortemente em tecnologia óptica, tendo demonstrado recentemente um guia de ondas de polímero (PWG) para óptica coempacotada (CPO), com o objetivo de revolucionar a transferência de dados em alta largura de banda em data centers.

Chips quânticos, componentes essenciais dos computadores quânticos, exploram a superposição e o emaranhamento quânticos para atingir velocidades computacionais sem precedentes. No entanto, eles exigem condições extremas, como temperaturas próximas de zero absoluto, para manter a estabilidade dos qubits.

Outras inovações incluem chips de nanotubos de carbono, que prometem desempenho elétrico e térmico superior ao do silício, e chips neuromórficos que imitam neurônios do cérebro humano para tarefas eficientes de IA e aprendizado de máquina. Embora a Lei de Moore possa estar desaparecendo, essas tecnologias estão prestes a redefinir o futuro da tecnologia da informação.