摩爾定律即是說明以矽為基礎之處理器的運算效能每18個月可成兩倍速成長， Intel 宣佈一項重大突破，使用超強紫外線將可在2007年以前便能在一個晶片上置放十億個電晶體。由Motorola所興起的混合其它材質如鎵（gallium） 、砷（arsenide）與矽，將能發展出處理器速度高達70 GHz的另一高峰，而隨著處理效能與單一系統晶片的進步，超級電腦的概念現已發展為涵蓋陣列式或大型網格運算。
除了這些在加速運算速度方面的線型演變（linear changes），還包括分子運算、DNA 運算、量子運算和光學運算等其它科技。德國Max Planck Institute的科學家創造了全球第一個生物晶片（bio-chip），將數個電晶體連結著從指甲中取得的20個神經元，此一生物矽（bio- silicon） circuit 為至今仍未能達成的研究目標 — 結合神經細胞與矽，但提供了一個經原理驗證的基礎。因此，也許為未來開發出兼具記憶、思考及執行能力的超快速設備舖路。

相同概念運用在二位元資料處理方面可能面臨是否在運算效能上大幅提升的新挑戰。人類基因密碼以四個字母為代表 - A, T, C and G ，而非二位元碼，也許自然界了解到這是為資訊加密的最佳方式，而資訊處理也需要全新變革。