由半导体研究公司（SRC）和美国国家科学基金会（NSF）共同资助的联合研讨会的报告概述了限制计算进步的关键因素（特别是与能源消耗相关的），以及一些可以克服这些障碍的新研究 。

报告中的结论和建议都对准了白宫科学技术政策办公室公布的、受纳米技术启发的未来计算大挑战。这个大挑战需要能够制造与人类大脑的效率相媲美的计算系统的新方法。它还对准了7月29日由总统签署的一项行政命令宣布的国家战略计算计划。

能源效率对提高各等级的性能是至关重要的。这些级别包括从设备和晶体管到大型信息技术系统，以及从物联网边缘的小型传感器到云计算和超级计算系统的大型数据中心。

 “在硬件性能、复杂的系统架构和新的记忆/存储技术方面的基础研究可以帮助发现新的方法来实现高能效计算，”NSF计算机和信息科学与工程董事会（CISE）的助理署长Jim Kurose说。 “与工业，包括SRC和其成员公司的伙伴关系，是加速这些研究成果被采纳的重要途径。”

目前的性能提高受到能源效率低下导致计算系统过热的限制，并存在热管理问题。在计算机芯片内的电子电路的运行仍然远低于任何能量效率的极限，并且目前计算机使用的很多能量消耗在存储器和其中央处理器之间数据的移动。

不过，虽然性能上涨的步伐有所放缓，但数据计算机产品的数量正在激增。根据一个2014年IDC研究，到2020年，估计每年将创建44泽字节的数据（1泽字节相当于1万亿千兆字节）。

 “新设备以及基于这些设备的新架构，可能使计算远远超越目前的技术极限。给社会带来的好处将是巨大的，” Tom Theis说，SRC的纳米电子学研究计划（NRI）执行董事，世界领先的半导体技术大学-研究协会。

为了实现这些好处，一个计算的新模式是必要的。一个SRC和NSF资助的研讨会于4月14-15日在美国弗吉尼亚州阿灵顿举行，召集了来自工业界、学术界和政府的专家来确定应该探讨的限制新概念进展和前途的关键因素。今天研讨会讨论后公布的报告提供了在高能效计算方面未来基础研究投资的指南。

该报告是基于一个有关重新启动IT革命的早期报告，是由半导体行业协会、SRC和NSF资助的。

要满足纳米技术大挑战和国家战略计算计划的目标需要在材料、器件和架构方面的多学科基础研究。NSF和SRC，既是单独的优势一体的，长久以来一直支持这些领域的长期研究来解决这些根本性的、高影响力的科学和工程挑战。

新材料在线编译整理——翻译：王晶晶    校正：摩天轮