IBM 聲稱，基於這種新設計的晶片性能將比 AMD、ARM 和英特爾等公司生產的當前 40nm 晶片高出 10%。

IBM 與三星和 Global Foundries（為高通、AMD 等公司生產晶片）合作，推出了一種用於生產 5nm 晶片的新型極紫外線 (EUV) 光刻製程。這項進步將使該公司能夠在單一電腦晶片上整合超過 30 億個電晶體。

就在兩年前，IBM 宣布了 7nm 晶片製造工藝，三星預計最快明年開始出貨。

新的 5nm 晶片採用「全環繞柵極」（GAAFET）電晶體，其中柵極材料包覆三片水平矽奈米片。這與依賴垂直鰭片的更常見的 FinFET 設計形成對比。

IBM 也表示，它探索將 FinFET 設計擴展到 5nm，但由於超薄鰭片中的電流流動受限而遇到了性能限制。 GAA 架構在某些方面更簡單，並被認為可以擴展到 3nm。

IBM 表示，新設計在不增加功耗的情況下，效能比 AMD、ARM 和英特爾現有的 40nm 晶片提升了 10%。或者說，如果效能等級保持不變，晶片可以將功耗降低 75%。

IBM 的新製程還允許在製造過程中不斷調整奈米片的寬度，從而能夠在單一晶片設計中對電路功率和性能進行微調。

在先進半導體領域，台積電、三星、英特爾等領先製造商持續加大研發投入。

近日，台積電在14北美技術研討會上發布了1.4A 2025nm級工藝，計劃2028年上半年量產，其命名和技術與英特爾的14A直接競爭，後者也宣稱採用1.4nm級工藝。

三星電子分享了其 2nm GAA 製程（SF2）的最新消息，開發進展順利。值得注意的是，該公司已經成立了1nm製程研發團隊，目標是在2029年實現量產。

英特爾計劃今年稍晚在亞利桑那州的新工廠開始大規模生產英特爾 18A 製程。首批產品將是用於行動平台的 Panther Lake 用戶端處理器，目前已處於工程樣品形式。這些處理器被稱為 Core Ultra 300 系列，將採用 Cougar Cove 效能核心、Xe3 GPU 架構和下一代 NPU 單元。

同時，摩爾定律正逐漸接近其極限。隨著晶片製程逐漸縮小至物理邊界，量子穿隧和熱管理等挑戰阻礙了透過電晶體微縮進一步提升性能。除了尖端製造業的突破之外，新興技術正在重塑運算的未來。

例如，光子晶片利用基於矽的光子整合透過光訊號處理數據，具有超低功耗和高速等優勢。它們已廣泛應用於光纖通訊系統，在頻寬、延遲和抗電磁幹擾方面表現出色。 IBM 正在大力投資光學技術，最近展示了用於共封裝光學元件 (CPO) 的聚合物波導 (PWG)，旨在徹底改變資料中心的高頻寬資料傳輸。

量子晶片是量子電腦的核心元件，利用量子疊加和糾纏來實現前所未有的運算速度。然而，它們需要極端條件，例如接近絕對零度的溫度，來維持量子位的穩定性。

其他創新包括碳奈米管晶片（其電氣和熱性能優於矽）以及模仿人類大腦神經元的神經形態晶片，可實現高效的人工智慧和機器學習任務。儘管摩爾定律可能正在消退，但這些技術將重新定義資訊技術的未來。