IBM 声称，基于这种新设计的芯片性能将比 AMD、ARM 和英特尔等公司生产的当前 40nm 芯片高出 10%。

IBM 与三星和格芯（为高通、AMD 等公司生产芯片）合作，推出了一种用于生产 5 纳米芯片的全新极紫外 (EUV) 光刻工艺。这项技术进步将使企业能够在单个计算机芯片上集成超过 30 亿个晶体管。

就在两年前，IBM 宣布了 7nm 芯片制造工艺，三星预计最早将于明年开始出货。

新的 5nm 芯片采用“全环绕栅极”（GAAFET）晶体管，其中栅极材料包裹着三个水平硅纳米片。这与更常见的依赖垂直鳍片的 FinFET 设计形成了鲜明对比。

IBM 还表示，他们曾探索将 FinFET 设计扩展到 5nm，但由于超薄鳍片中的电流受限，遇到了性能限制。GAA 架构在某些方面更简单，据信可以扩展到 3nm。

IBM 表示，新设计在不增加功耗的情况下，性能比 AMD、ARM 和英特尔现有的 40nm 芯片提升了 10%。或者说，如果性能水平保持不变，这些芯片的功耗可以降低 75%。

IBM 的新工艺还允许在制造过程中不断调整纳米片的宽度，从而能够在单个芯片设计中对电路功率和性能进行微调。

在先进半导体领域，台积电、三星、英特尔等领先制造商继续加大研发投入。

近日，台积电在2025年北美技术研讨会上发布了其14A 1.4nm级工艺，目标是在2028年上半年实现量产。该工艺的命名和技术直接与英特尔的14A工艺竞争，后者也声称采用1.4nm级工艺。

三星电子公布了其 2nm GAA 工艺（SF2）的最新进展，开发进展顺利。值得注意的是，该公司已成立 1nm 工艺研发团队，目标是在 2029 年实现量产。

英特尔计划于今年晚些时候在其位于亚利桑那州的新工厂开始大规模生产英特尔 18A 工艺。首批产品将是用于移动平台的 Panther Lake 客户端处理器，目前已处于工程样品阶段。这些处理器被命名为 Core Ultra 300 系列，将采用 Cougar Cove 性能核心、Xe3 GPU 架构和下一代 NPU 单元。

与此同时，摩尔定律正逐渐接近其极限。随着芯片工艺不断缩小，逼近物理边界，量子隧穿效应和热管理等挑战阻碍了晶体管微缩带来的性能提升。除了尖端制造技术的突破，新兴技术正在重塑计算的未来。

例如，光子芯片利用硅基光子集成技术通过光信号处理数据，具有超低功耗和高速度等优势。它们已广泛应用于光纤通信系统，在带宽、延迟和抗电磁干扰方面表现出色。IBM 正在大力投资光学技术，最近展示了一种用于共封装光学器件 (CPO) 的聚合物波导 (PWG)，旨在彻底改变数据中心的高带宽数据传输。

量子芯片是量子计算机的核心部件，利用量子叠加和纠缠来实现前所未有的计算速度。然而，它们需要极端条件，例如接近绝对零度的温度，来维持量子比特的稳定性。

其他创新包括碳纳米管芯片（其电气和热性能有望超越硅）以及神经形态芯片（其模拟人脑神经元，可实现高效的人工智能和机器学习任务）。尽管摩尔定律可能正在消退，但这些技术有望重新定义信息技术的未来。