乔治亚理工学院的研究人员预测矽基芯片仍有很大的发展空间。 根据James Meindl 等人的计算，在2011年左右，一个芯片所能承载的晶体管数目将是目前的千倍。此种芯片即所谓的兆级集成电路（TSI， Terascale integration circuits） 。届时电脑的运算速度及功能和今日电脑的差别，就好像现今的机器和80年代初期笨拙的微电脑的差距那样大。
为能在芯片上容纳更多的晶体管，TSI所须的组件将远小于现今的标准。举个例来说，在组件中用以绝缘的二氧化矽薄膜，其宽度必须小于一奈米。而组件中其它部份的宽度也都不超过10 奈米。然而就目前刻制矽基电路的方法，既便是十倍于上述的标准，都已是件不容易的事。因此，TSI需要一些新的制造技术。尽管技术层面的挑战将十分艰巨，Meindl等人认为TSI并不违反基础物理或是材料科学的规则。
他们评估了物理、材料及电路组织（circuit architecture）对芯片容量的限制。比如说，量子力学中的不确定原理（uncertainty principle） 限制了组件在开与关两个状态间转换的速度。信号传递的快慢则受到了光速的限制。从材料学的角度，为了确保晶体管的矽极与外界绝缘，组件的厚度会有个底限。再者，如何有效地将其它原子准确地渗入非常小的矽材内也是个大问题。这些原子和矽的电性习习相关。倘若它们在小尺度下分布不均匀，组件可能会出毛病。设计电路时则得考虑组件之间的干扰（crosstalk），特别在组件彼此非常相近时。由于每一组件均会生热，高密度组件组还会有因过热而被溶掉的风险。
正是基于上述考虑，有些人担心矽材已无前途，而未来电脑必须采用全新的材料和架构。Meindl和他的同事则减轻了这项疑虑。
大洋网 2001年9月28日
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