2020年，阿里巴巴达摩院发布了其年度科技趋势报告，特别关注了半导体器件领域的革新。报告指出，随着传统芯片性能增长受限于摩尔定律的放缓和高算力需求的增长，行业正面临重大突破的机遇，集中在体系架构、基础材料和设计方法三个关键领域。
在体系架构层面，传统的冯诺依曼架构已无法满足复杂的计算任务，业界正探索计算存储一体化的设计，以克服算力和能耗瓶颈，如采用类似脑神经结构的存内计算架构。
在基础材料方面，硅作为半导体材料的性能已接近极限，各大厂商对于3纳米以下芯片的未来路径尚无定论，新材料的引入成为推动半导体产业革新的关键，如拓扑绝缘体和二维超导材料，它们将带来全新的逻辑、存储和互联方式。
设计方法的革新也是趋势之一，芯粒模块化设计有望取代传统方法，以模块化的方式加快芯片定制化进程，使之变得更像拼积木，缩短产品上市时间。
达摩院的十大科技趋势中，新材料对半导体器件革新至关重要，它将助力行业迈过性能瓶颈，开启新的技术革命。同时，这一领域的突破也将影响人工智能、工业互联网、机器协作以及数据隐私保护等多个领域，标志着半导体产业进入了新材料驱动的创新时代。