隨著晶片技術在奈米量級的不斷髮展，摩爾定律似乎走到了盡頭。為持續推進摩爾定律，英特爾不斷進行研究和創新，其在封裝、電晶體和量子物理學方面的三大關鍵技術突破或許能夠將摩爾定律延續至2025年甚至更遠的未來。
但隨著電晶體密度的不斷提高，先進製程晶片成本顯著提高，摩爾定律是半導體技術發展的唯一通途嗎？
日前舉行的IEEE International Electron Devices Meeting（IEDM，國際電子器件會議）2021上，英特爾公佈了其在不懈推進摩爾定律的過程中，在封裝、電晶體、量子物理學方面的技術突破，概要論述了採用混合鍵合（hybrid bonding）技術，封裝提升超過10倍互聯密度、電晶體微縮完成30%~50%面積改善、新電源和新記憶體技術重大突破，以及未來某個時刻將徹底顛覆運算的新物理概念。
摩爾定律長期指引著 IT 行業的計算創新，以滿足從大型機、到移動計算裝置的每一次技術迭代需求。隨著我們進入一個擁有無限資料和人工智慧計算的新時代，這種演變時至今日仍在持續。英特爾器件研發團隊致力於在三個關鍵領域持續創新：
- 用於容納更多電晶體的基礎縮放技術
- 用於功率和儲存增益的新矽功能
- 探索物理學領域的新概念，以徹底顛覆這個世界的現有計算方式
一是透過 Foveros Direct、RibbonFET 及新材料的引入，持續提升電晶體密度。
Foveros Direct 技術支援亞 10 微米的凸點間距，有望將 3D 堆疊的互連密度再提升一個數量級，預計可將封裝互連密度提升至 10 倍以上。這項技術支援將CPU、GPU、IO晶片緊密結合在一起，可相容來自不同廠商的晶片混合進行封裝。GAA RibbonFET （Gate-ALL-Around RibbonFET，環繞柵極）技術則作為FinFET的替代，可以將NMOS和PMOS堆疊在一起，即使在製程不便的情況下，將電晶體密度提升30%-50%，延續摩爾定律。英特爾還表示，可以將單層二硫化鉬（MoS2）引入晶片製造中，是連線距離從15nm縮小至5nm，解決傳統矽基晶片的物理限制。
二是高效的電源技術和 FeRAM 技術。
英特爾已經首次實現在300mm矽晶圓上，製造出氮化鎵基（GaNg-based）功率器件與矽基CMOS。這項電源技術使得電源管理晶片可以更加精準快速第控制CPU的電壓，有助於降低功耗，同時還能夠減少主機板上的供電元器件，達到節省主機板空間的目的。英特爾還利用新型鐵（Fe）電體材料作為下一代嵌入式DRAM技術的可行方案。該技術可提供更大記憶體資源和低時延讀寫能力，用於解決從遊戲到人工智慧等計算應用所勉勵的日益複雜的問題。
三是全新磁電自旋軌道（MESO）邏輯器件。
隨著未來電晶體密度進一步提升，傳統的矽基晶片將面臨難以超越的物理極限。英特爾與比利時微電子研究中心（IMEC）在自旋電子材料研究方面取得了新進展，在 IEDM大會上，展示了全球首個室溫狀態下的實現磁電自旋軌道（MESO）的邏輯器件，這意味著未來有可能採用基於奈米初度的磁體器件製造出新型電晶體的潛在可能性，以取代傳統的MOSFET（金屬-氧化物半導體場效應電晶體）電晶體。
