AMD, ARM మరియు ఇంటెల్ వంటి కంపెనీలు ఉత్పత్తి చేస్తున్న ప్రస్తుత 10nm చిప్‌లతో పోలిస్తే, ఈ కొత్త డిజైన్‌పై ఆధారపడిన చిప్‌లు 40% అధిక పనితీరును అందిస్తాయని IBM పేర్కొంది.

క్వాల్‌కామ్, ఏఎమ్‌డి మరియు ఇతరుల కోసం చిప్‌లను తయారుచేసే శాంసంగ్ మరియు గ్లోబల్ ఫౌండ్రీస్‌తో కలిసి, 5nm చిప్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఐబిఎమ్ ఒక కొత్త ఎక్స్‌ట్రీమ్ అల్ట్రావయోలెట్ (ఈయూవి) లిథోగ్రఫీ ప్రక్రియను ఆవిష్కరించింది. ఈ పురోగతి, ఒకే కంప్యూటర్ చిప్‌పై 30 బిలియన్లకు పైగా ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఏకీకృతం చేయడానికి కంపెనీలకు వీలు కల్పిస్తుంది.

కేవలం రెండు సంవత్సరాల క్రితం, IBM 7nm చిప్ తయారీ ప్రక్రియను ప్రకటించింది, వచ్చే ఏడాది ప్రారంభంలోనే శాంసంగ్ సరఫరాలను మొదలుపెట్టే అవకాశం ఉంది.

కొత్త 5nm చిప్‌లు "గేట్-ఆల్-అరౌండ్" (GAAFET) ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, ఇక్కడ గేట్ మెటీరియల్ మూడు క్షితిజ సమాంతర సిలికాన్ నానోషీట్‌ల చుట్టూ చుట్టబడి ఉంటుంది. ఇది నిలువు ఫిన్‌లపై ఆధారపడే మరింత సాధారణమైన FinFET డిజైన్‌కు భిన్నంగా ఉంటుంది.

FinFET డిజైన్‌లను 5nm వరకు స్కేల్ చేయడానికి తాము అన్వేషించినప్పటికీ, అతి సన్నని ఫిన్‌లలో పరిమితమైన కరెంట్ ప్రవాహం కారణంగా పనితీరు పరిమితులను ఎదుర్కొన్నామని IBM పేర్కొంది. GAA ఆర్కిటెక్చర్ కొన్ని విషయాలలో సరళమైనది మరియు దీనిని 3nm వరకు స్కేల్ చేయవచ్చని భావిస్తున్నారు.

IBM ప్రకారం, ఈ కొత్త డిజైన్ విద్యుత్ వినియోగాన్ని పెంచకుండానే, AMD, ARM మరియు ఇంటెల్ యొక్క ప్రస్తుత 10nm చిప్‌ల కంటే 40% అధిక పనితీరును అందిస్తుంది. ప్రత్యామ్నాయంగా, పనితీరు స్థాయిలు మారకుండా ఉంటే, ఈ చిప్‌లు విద్యుత్ వినియోగాన్ని 75% వరకు తగ్గించగలవు.

IBM యొక్క కొత్త ప్రక్రియ తయారీ సమయంలో నానోషీట్ వెడల్పులను నిరంతరం సర్దుబాటు చేయడానికి కూడా అనుమతిస్తుంది, దీనివల్ల ఒకే చిప్ డిజైన్‌లోనే సర్క్యూట్ పవర్ మరియు పనితీరును సూక్ష్మంగా ట్యూన్ చేయడం సాధ్యమవుతుంది.

అధునాతన సెమీకండక్టర్ రంగంలో, TSMC, శాంసంగ్ మరియు ఇంటెల్ వంటి ప్రముఖ తయారీదారులు పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి (R&D) పెట్టుబడులను పెంచుతూనే ఉన్నారు.

ఇటీవల, TSMC నార్త్ అమెరికా టెక్నాలజీ సింపోజియం 2025లో తన 14A 1.4nm-క్లాస్ ప్రాసెస్‌ను ప్రకటించింది, 2028 మొదటి అర్ధభాగం నాటికి భారీ ఉత్పత్తిని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఈ నామకరణం మరియు సాంకేతికత, 14nm-క్లాస్ ప్రాసెస్ అని చెప్పుకుంటున్న ఇంటెల్ 1.4Aకు నేరుగా పోటీగా ఉన్నాయి.

శాంసంగ్ ఎలక్ట్రానిక్స్ తన 2nm GAA ప్రాసెస్ (SF2) పై అప్‌డేట్‌లను పంచుకుంది, దీని అభివృద్ధి సజావుగా సాగుతోంది. ముఖ్యంగా, 2029 నాటికి భారీ ఉత్పత్తిని లక్ష్యంగా పెట్టుకుని, ఈ కంపెనీ 1nm ప్రాసెస్ ఆర్&డి బృందాన్ని ప్రారంభించింది.

ఇంటెల్ ఈ సంవత్సరం చివర్లో తన కొత్త అరిజోనా ఫ్యాబ్‌లో ఇంటెల్ 18A ప్రాసెస్ యొక్క భారీ-స్థాయి ఉత్పత్తిని ప్రారంభించాలని యోచిస్తోంది. మొదటి ఉత్పత్తులు మొబైల్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌ల కోసం పాంథర్ లేక్ క్లయింట్ ప్రాసెసర్‌లు అవుతాయి, ఇవి ఇప్పటికే ఇంజనీరింగ్ శాంపిల్ రూపంలో ఉన్నాయి. కోర్ అల్ట్రా 300 సిరీస్‌గా బ్రాండ్ చేయబడిన ఈ ప్రాసెసర్‌లలో కూగర్ కోవ్ పర్ఫార్మెన్స్ కోర్లు, Xe3 GPU ఆర్కిటెక్చర్ మరియు నెక్స్ట్-జెన్ NPU యూనిట్లు ఉంటాయి.

ఇంతలో, మూర్స్ లా క్రమంగా దాని పరిమితులను సమీపిస్తోంది. చిప్ ప్రక్రియలు భౌతిక సరిహద్దుల వైపు కుంచించుకుపోతున్నందున, క్వాంటం టన్నెలింగ్ మరియు థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ వంటి సవాళ్లు ట్రాన్సిస్టర్ స్కేలింగ్ ద్వారా మరింత పనితీరు మెరుగుదలను అడ్డుకుంటున్నాయి. అత్యాధునిక తయారీ ఆవిష్కరణలకు అతీతంగా, అభివృద్ధి చెందుతున్న సాంకేతికతలు కంప్యూటింగ్ భవిష్యత్తును పునర్నిర్మిస్తున్నాయి.

ఉదాహరణకు, ఫోటోనిక్స్ చిప్‌లు కాంతి సంకేతాల ద్వారా డేటాను ప్రాసెస్ చేయడానికి సిలికాన్-ఆధారిత ఫోటోనిక్ ఇంటిగ్రేషన్‌ను ఉపయోగించుకుంటాయి, ఇవి అతి తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు అధిక వేగం వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. ఇప్పటికే ఫైబర్-ఆప్టిక్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న ఇవి, బ్యాండ్‌విడ్త్, లేటెన్సీ మరియు విద్యుదయస్కాంత జోక్య నిరోధకతలో రాణిస్తాయి. IBM ఆప్టికల్ టెక్నాలజీలో భారీగా పెట్టుబడులు పెడుతోంది, డేటా సెంటర్లలో అధిక-బ్యాండ్‌విడ్త్ డేటా బదిలీలో విప్లవాత్మక మార్పులు తీసుకురావాలనే లక్ష్యంతో, కో-ప్యాకేజ్డ్ ఆప్టిక్స్ (CPO) కోసం ఇటీవల ఒక పాలిమర్ వేవ్‌గైడ్ (PWG)ను ప్రదర్శించింది.

క్వాంటం కంప్యూటర్ల యొక్క ప్రధాన భాగాలైన క్వాంటం చిప్‌లు, అపూర్వమైన గణన వేగాన్ని సాధించడానికి క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ మరియు ఎంటాంగిల్‌మెంట్‌ను ఉపయోగించుకుంటాయి. అయితే, క్యూబిట్ స్థిరత్వాన్ని కాపాడుకోవడానికి వీటికి దాదాపు సంపూర్ణ-సున్నా ఉష్ణోగ్రతల వంటి తీవ్రమైన పరిస్థితులు అవసరం.

ఇతర ఆవిష్కరణలలో సిలికాన్ కంటే మెరుగైన విద్యుత్ మరియు ఉష్ణ పనితీరును అందించే కార్బన్ నానోట్యూబ్ చిప్‌లు, మరియు సమర్థవంతమైన AI మరియు మెషిన్ లెర్నింగ్ పనుల కోసం మానవ మెదడులోని న్యూరాన్‌లను అనుకరించే న్యూరోమార్ఫిక్ చిప్‌లు ఉన్నాయి. మూరే నియమం క్షీణిస్తున్నప్పటికీ, ఈ సాంకేతికతలు సమాచార సాంకేతికత యొక్క భవిష్యత్తును పునర్నిర్వచించడానికి సిద్ధంగా ఉన్నాయి.