半導體研究公司(SRC)以及美國國家科學基金會(NSF)最近發布了一份有關能源效率運算的最新研究報告，其中提出幾項限制運算進步的主要因素，以及探討可望克服這些障礙的新元件與基礎架構。 在SRC與NSF共同贊助的這項研究報告中，特別著重于有關能源消耗以及當今運算技術(從電晶體到系統級)效率不佳等問題。根據研究人員發現，當今電腦晶片中的電路“作業為能源效率造成了根本上的限制，”而且目前電腦中所用的能源大部份都只用于在記憶體與CPU之間移動資料。 即使提高運算性能的速度緩慢，所產生的資料量也正呈指數級成長。預計在2020年時將會達到每年成長44ZB的資料量——1ZB(zettabyte)相當于1兆GB。 其結果是，該報告的結論是，“建立新的運算典范至關重要。”報告中并建議配合Future Computing最近發布的Grand Challenge計劃——利用奈米技術途徑創造出一種“新的電腦類型，它可以主動解釋與學習資料、用學到的資料解決不熟悉的問題，并以大腦的能源效率來作業。” 預計這樣的突破可能還需要十年或以上的時間才可能實現，而且需要多學科的基礎研究“可整合于3D系統的奈米級元件與材料新類型，”以及新的電腦基礎架構。NSF與 SRC在這些領域均已投入長期的研究支持。 “新的元件以及基于這些元件的新基礎架構，可能讓運算能力遠遠超越當今的技術限制。但這將為社會帶來巨大的好處，”SRC 奈米電子研究計劃執行總監表示。