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  隨著器件尺寸越來越接近物理極限,研發新一代的工藝節點時,僅縮小器件尺寸是不夠的。多家研究機構和半導體公司都在試圖改善電晶體結構設計,以儘可能地延續摩爾定律。  高介電常數(high-k)閘極介電層(gate dielectric)的出現使得閘極對電流的控制更有效,從45nm節點開始被採用。  多閘極電晶體將閘極對電流的控制從溝道的一個表面增加到了三個表面,從22nm節點開始被採用。

  為了讓摩爾定律延續到更小的器件尺度,學術界和工業界在不同的材料、器件結構和工作原理方面的探索一直在進行中。  探索的問題之一是電晶體的閘極設計。隨著器件尺寸越來越小,能否有效的控制電晶體中的電流變得越來越重要。相比於三面都有閘極的多閘極電晶體,奈米線電晶體將閘極四面圍住,從而進一步改善了閘極對電流的控制。

  隨著新工藝節點的不斷推出,電晶體中原子的數量已經越來越少,種種物理極限制約著其進一步發展。比如當閘極長度足夠短的時候,量子穿隧效應就會發生,會導致漏電流增加。關於摩爾定律的終點究竟還有多遠,看法並不一致。有預測認為摩爾定律的極限將在2025年左右到來,但也有更樂觀的預測認為還能持續更久。AMD EPYC CPU 64C 128T (ES)已經遺反了

  1965年4月19日,《電子學》雜誌(Electronics Magazine)第114頁發表了摩爾(時任快捷半導體公司工程師)撰寫的文章〈讓積體電路填滿更多的元件〉,文中預言半導體晶片上整合的電晶體和電阻數量將每年增加一倍。  1975年,摩爾在IEEE國際電子元件大會上提交了一篇論文,根據當時的實際情況對摩爾定律進行了修正,把“每年增加一倍”改為“每兩年增加一倍”,而現在普遍流行的說法是“每18個月增加一倍”。但1997年9月,摩爾在接受一次採訪時宣告,他從來沒有說過“每18個月增加一倍”,而且SEMATECH路線圖跟隨24個月的週期。  摩爾定律是簡單評估半導體技術進展的經驗法則,其重要的意義在於大抵而言,若在相同面積的晶圓下生產同樣規格的IC,隨著製程技術的進步,每隔一年半,IC產出量就可增加一倍,換算為成本,即每隔一年半成本可降低五成,平均每年成本可降低三成多。就摩爾定律延伸,IC技術每隔一年半推進一個世代。  1998年時,臺積電董事長張忠謀曾表示,摩爾定律在過去30年相當有效,未來10到15年應依然適用。  2009年時IBM的研究員預測,“摩爾定律”的時代將會結束,因為研究和實驗室的成本需求十分高昂,而有財力投資在建立和維護晶片工廠的企業很少。而且製程也越來越接近半導體的物理極限,將會難以再縮小下去。 由於整合度越高,電晶體的價格越便宜,這樣也就引出了摩爾定律的經濟學效益,在20世紀60年代初,一個電晶體要10美元左右,但隨著電晶體越來越小,小到一根頭髮絲上可以放1000個電晶體時,每個電晶體的價格只有千分之一美分。據有關統計,按運算10萬次乘法的價格算,IBM704電腦為85美分,IBM709降到17美分,而60年代中期IBM耗資50億研製的IBM360系統電腦已變為3.0美分。  摩爾定律的定義歸納起來,主要有以下三種版本:  以上幾種說法中,以第一種說法最為普遍;第二、三兩種說法涉及到價格因素,其實質是一樣的。三種說法雖然各有千秋,但在一點上是共同的,即“增加一倍”的週期都是18個月;至於增加一倍的是積體電路上所整合的“電晶體”,是整個“計算機的效能”、還是“一個美元所能買到的效能”,就見仁見智。

  摩爾定律雖然以戈登·摩爾的名字命名,但最早提出摩爾定律相關內容的並非摩爾,而是加州理工學院教授卡弗·米德。米德是最早關注到摩爾定律所提出的電晶體之類的產量增加,就會引起其價格下降的現象。米德指出,如果給定價格的電腦處理能力每兩年提高一倍,那麼這一價位的電腦處理裝置同期就會降價一半。
摩爾定律(英語:Moore's law)是由英特爾(Intel)創始人之一戈登·摩爾提出的。其內容為:積體電路上可容納的電晶體數目,約每隔兩年便會增加一倍;經常被引用的“18個月”,是由英特爾執行長大衛·豪斯(David House)提出:預計18個月會將晶片的效能提高一倍(即更多的電晶體使其更快),是一種以倍數增長的觀測。