IBM wird in den nächsten fünf Jahren drei Milliarden US-Dollar in zwei umfassende Programme investieren, deren Ziel die Entwicklung von neuartigen Chip-Technologien ist.
Die herkömmliche Chiptechnologie, die nach dem Mooreschen Gesetz bisher die Anzahl der Transistoren auf einem Chip und damit dessen Leistungsfähigkeit nahezu alle zwei Jahre verdoppelt, stößt zunehmend an physikalische Grenzen. Zudem werden die Speicherbandbreiten, die Hochgeschwindigkeitskommunikation und der Stromverbrauch immer stärker zu begrenzenden Faktoren. Bei seinen Forschungsvorhaben will sich IBM nun auf schnellere und effizientere Prozessoren mit Strukturgrößen von sieben und weniger Nanometern sowie die Entwicklung von Post-Silizium-Technologien für die gestiegenen Anforderungen von Cloud Computing und Big Data konzentrieren.
IBM wird dabei in zukunftsorientierte Bereiche investieren, wie zum Beispiel in Kohlenstoff-Nano-Elektronik, Silizium-Photonik und neuartige Speichertechnologien sowie in Architekturen, die Quantum und Cognitive Computing unterstützen. Außerdem wird das Unternehmen seine umfassenden Aktivitäten in der Grundlagenforschung fortführen – etwa in den Bereichen Nanowissenschaften und Quantencomputer. Zusätzlich wird erwartet, dass in den nächsten Jahren eine Skalierung der Halbleitertechnologie von heute 22 Nanometer auf zunächst 14 und später zehn Nanometer möglich sein wird, trotz der grossen Herausforderungen. Allerdings wird eine Verkleinerung der Strukturen auf unter sieben Nanometer bis zum Ende des Jahrzehnts signifikante Investitionen und Innovationen in den Halbleiterarchitekturen wie auch neuartige Fertigungsmethoden erfordern.
Heutzutage enthalten nahezu alle elektronischen Geräte Halbleiterbauelemente, die auf CMOS-Technologie basieren. Folglich müssen zukünftige Schaltkreisarchitekturen, die auf neuen Materialien basieren, unterhalb von sieben Nanometer damit kompatibel sein. Vielversprechend hierfür sind unter anderem Kohlenstoff-Nanoröhren. Durch die zunehmende Komplexität der zu lösenden Probleme und die damit verbundenen stetig wachsenden Anforderungen an die Rechenleistung von Computersystemen werden ausserdem neuartige Rechenkonzepte, wie neuromorphische und quantenbasierte Computer, notwendig.
