半导体研究公司(SRC)以及美国国家科学基金会(NSF)最近发布了一份有关能源效率运算的最新研究报告，其中提出几项限制运算进步的主要因素，以及探讨可望克服这些障碍的新元件与基础架构。 在SRC与NSF共同赞助的这项研究报告中，特别着重于有关能源消耗以及当今运算技术(从电晶体到系统级)效率不佳等问题。根据研究人员发现，当今电脑晶片中的电路“作业为能源效率造成了根本上的限制，”而且目前电脑中所用的能源大部份都只用于在记忆体与CPU之间移动资料。 即使提高运算性能的速度缓慢，所产生的资料量也正呈指数级成长。预计在2020年时将会达到每年成长44ZB的资料量——1ZB(zettabyte)相当于1兆GB。 其结果是，该报告的结论是，“建立新的运算典范至关重要。”报告中并建议配合Future Computing最近发布的Grand Challenge计划——利用奈米技术途径创造出一种“新的电脑类型，它可以主动解释与学习资料、用学到的资料解决不熟悉的问题，并以大脑的能源效率来作业。” 预计这样的突破可能还需要十年或以上的时间才可能实现，而且需要多学科的基础研究“可整合于3D系统的奈米级元件与材料新类型，”以及新的电脑基础架构。NSF与 SRC在这些领域均已投入长期的研究支持。 “新的元件以及基于这些元件的新基础架构，可能让运算能力远远超越当今的技术限制。但这将为社会带来巨大的好处，”SRC 奈米电子研究计划执行总监表示。