Den meisten Unternehmen erschien es aus mehreren technischen Gründen unmöglich, für die Verdrahtungen in Chips ein anderes Material als Aluminium zu verwenden. Mitarbeiter von IBM lösten diese technischen Probleme und führten innerhalb kurzer Zeit Kupferverdrahtungen in Produktionsprozessen ein. Die Leistungsfähigkeit der Chips verbesserte sich umgehend enorm. Diese bahnbrechenden Verfahren von IBM sind heute der Branchenstandard.

Die SOI-Technologie (Silicon on Insulator) führte zu einem geringeren Stromverbrauch und einer höheren Leistungsfähigkeit, da sie dazu beiträgt, die Millionen von Transistoren auf modernen Chips voreinander abzuschirmen. Branchenweit wurde 15 Jahre lang an der Entwicklung dieser Technologie gearbeitet, bis IBM der Durchbruch gelang.

Bei dieser Technologie wird das Material in den Chips ausgedehnt. Dadurch werden Widerstände verringert, und der Elektronenfluss durch die Transistoren wird beschleunigt. Somit werden wiederum die Leistungsfähigkeit gesteigert und der Stromverbrauch reduziert.

Der POWER4-Prozessor – der weltweit erste Dual-Core-Mikroprozessor – wurde im Rahmen von "Regatta" angekündigt, einem IBM System p Server, der weltweit zu den leistungsstärksten Servern zählt. Erst mehr als zwei Jahre danach – im IT-Business eine halbe Ewigkeit – kamen die ersten Dual-Core-Chips unserer Mitbewerber auf den Markt.

IBM kündigte als erstes Unternehmen weltweit den Einsatz dieser neuen Fertigungstechnologie bei der Produktion handelsüblicher Mikroprozessoren an. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren zur Fertigung von Chips mit kleineren Komponenten als je zuvor.

In den Neunziger Jahren verwendete IBM als erstes Unternehmen Silizium und Germanium anstelle teurerer und seltenerer Materialien. Dadurch lassen sich kleinere, schnellere und kostengünstigere Chips fertigen. IBM verkauft somit auch Chips an Unternehmen, die drahtlose Endgeräte fertigen, wie z. B. Mobiltelefone und Router. Im letzten Jahr verbesserte IBM die SiGe-Technologie in Zusammenarbeit mit Georgia Tech und mit Unterstützung durch die NASA erneut. Durch "Einfrieren" des Chips nahe des absoluten Nullpunkts gelang es, den ersten Chip auf Silizium-Basis zu fertigen, der bei Taktfrequenzen über 500 GHz funktionierte.

IBM kündigte eine Lösung für eines der branchenweit drängendsten Probleme an – Transistoren, bei denen Stromstärke verloren geht. Durch den Einsatz neuer Materialien fertigt IBM Chips mit "High-K-Metallöffnungen", auf deren Grundlage leistungsfähigere und kompaktere Produkte mit einem geringeren Stromverbrauch entwickelt werden können.

Durch Verwendung schnellerer DRAM-Module auf einem Mikroprozessor-Chip anstelle der bisherigen SRAM-Module kann IBM die integrierte Speicherkapazität mehr als verdreifachen und die Leistungsfähigkeit deutlich steigern.

IBM kündigt die Fertigung dreidimensionaler Chips mit Hilfe von "Siliziumdurchgängen" an. Damit können Halbleiter vertikal übereinander angebracht werden und müssen nicht mehr horizontal nebeneinander verlaufen. Kritische Schaltkreisleitungen werden damit bis zu 1.000 Mal kürzer.

Mit Hilfe einer "sich selbst zusammensetzenden" Nanotechnologie schaffte IBM ein Vakuum zwischen den vielen Drähten in einem Power Architecture-Mikroprozessor. Dies ermöglicht die Verringerung unerwünschter kapazitiver Widerstände und führt zu einer höheren Leistungsfähigkeit und einer effizienteren Energienutzung.