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在半导体性能创新方面，专家们正专注于三个方面：高级的新材料，比如石墨烯和取代硅的碳纳米管;基于3D堆叠的半导体工艺技术;结合存储器和非存储器芯片的单芯片方案。通过成功制造3D NAND闪存和14 nm的FINFET，三星电子已经开始新的探索。存储器和非存储器芯片之间的集成还在持续。
随着集成电路产业的发展，硅芯片的很多层已经逼近原子级别。芯片技术未来的发展可能终将面对无法逾越的障碍。业界进行了很多改变，铝取代了铜;CMP技术被引入;高K铪氧化物取代硅氧化物作为晶体管(门)的基础;移动性的提升有赖于应力器件(电介质膜或源级/漏极区的选择性外延生长)。当然英特尔最近还宣布了Tri-Gate晶体管技术。今天先进的晶体管工艺(32nm以下)和十年前的130nm晶体管已经大为不同。
IBM演示3D堆叠内部水冷芯片
3D堆叠技术打造廉价精确的硅晶圆
