IBM стверджує, що чіпи, засновані на цій новій конструкції, забезпечать на 40% вищу продуктивність порівняно з поточними 10-нм чіпами, що виробляються такими компаніями, як AMD, ARM та Intel.

У співпраці з Samsung та Global Foundries, які виробляють чіпи для Qualcomm, AMD та інших, IBM представила новий процес літографії в екстремальному ультрафіолетовому випромінюванні (EUV) для виробництва 5-нм чіпів. Це досягнення дозволить компаніям інтегрувати понад 30 мільярдів транзисторів на одному комп'ютерному чіпі.

Всього два роки тому IBM оголосила про 7-нм виробничий процес, а Samsung, як очікується, почне поставки вже наступного року.

Нові 5-нм чіпи використовують транзистори "Gate-All-Around" (GAAFET), де матеріал затвора огортає три горизонтальні кремнієві нанолисти. Це контрастує з більш поширеною конструкцією FinFET, яка спирається на вертикальні ребра.

IBM також заявляє, що досліджувала масштабування конструкцій FinFET до 5 нм, але зіткнулася з обмеженнями продуктивності через обмежений протік струму в надтонких ребрах. Архітектура GAA в деяких аспектах простіша і вважається масштабованою до 3 нм.

За даними IBM, новий дизайн пропонує 40% підвищення продуктивності порівняно з існуючими 10-нм чіпами від AMD, ARM та Intel без збільшення енергоспоживання. З іншого боку, якщо рівень продуктивності залишиться незмінним, чіпи можуть зменшити енергоспоживання на 75%.

Новий процес IBM також дозволяє безперервно регулювати ширину нанолистів під час виробництва, що дає змогу точно налаштувати потужність та продуктивність схеми в межах однієї конструкції чіпа.

У сфері передових напівпровідників провідні виробники, такі як TSMC, Samsung та Intel, продовжують нарощувати інвестиції в дослідження та розробки.

Нещодавно на Північноамериканському технологічному симпозіумі 2025 року TSMC анонсувала свій 14A, виготовлений за технологією класу 1.4 нм, плануючи розпочати масове виробництво до першої половини 2028 року. Назва та технологія безпосередньо конкурують з Intel 14A, який також стверджує, що виготовлений за технологією класу 1.4 нм.

Компанія Samsung Electronics поділилася оновленнями щодо свого 2-нм техпроцесу GAA (SF2), розробка якого йде гладко. Зокрема, компанія створила команду досліджень і розробок, що працює за 1-нм техпроцесом, прагнучи розпочати масове виробництво до 2029 року.

Intel планує розпочати масштабне виробництво процесорів Intel 18A на своєму новому заводі в Аризоні пізніше цього року. Першими продуктами будуть клієнтські процесори Panther Lake для мобільних платформ, які вже представлені у вигляді інженерних зразків. Ці процесори, що мають торгову марку Core Ultra серії 300, будуть оснащені високопродуктивними ядрами Cougar Cove, архітектурою графічних процесорів Xe3 та нейронними процесорами наступного покоління.

Тим часом закон Мура поступово наближається до своїх меж. Оскільки технологічні процеси виробництва мікросхем звужуються до фізичних меж, такі проблеми, як квантове тунелювання та управління температурою, перешкоджають подальшому підвищенню продуктивності завдяки масштабуванню транзисторів. Окрім передових проривів у виробництві, новітні технології змінюють майбутнє обчислювальної техніки.

Наприклад, фотонні чіпи використовують кремнієву фотонну інтеграцію для обробки даних за допомогою світлових сигналів, пропонуючи такі переваги, як наднизьке енергоспоживання та висока швидкість. Вони вже широко використовуються у волоконно-оптичних системах зв'язку, перевершують пропускну здатність, затримку та стійкість до електромагнітних перешкод. IBM інвестує значні кошти в оптичні технології, нещодавно продемонструвавши полімерний хвилевід (PWG) для ко-упакованих оптик (CPO), спрямований на революцію у високошвидкісній передачі даних у центрах обробки даних.

Квантові чіпи, основні компоненти квантових комп'ютерів, використовують квантову суперпозицію та заплутаність для досягнення безпрецедентних обчислювальних швидкостей. Однак для підтримки стабільності кубітів їм потрібні екстремальні умови, такі як температури, близькі до абсолютного нуля.

Інші інновації включають чіпи з вуглецевих нанотрубок, які обіцяють кращі електричні та теплові характеристики порівняно з кремнієвими, а також нейроморфні чіпи, що імітують нейрони людського мозку для ефективного виконання завдань штучного інтелекту та машинного навчання. Хоча закон Мура може втрачати свою актуальність, ці технології готові переосмислити майбутнє інформаційних технологій.