Ab einer bestimmten Wärmeleistungsdichte, geschätzt ab 100 Watt pro Quadratzentimetern, ist das Silizium einer zu hohen Belastung ausgesetzt. Dank Kühlbleche und Lüfter kann man bisher die Prozessoren noch unter den thermischen Limits halten, aber es wird immer schwieriger und teurer die Hitze aus dem Gehäuse abzuleiten. Zwar könnten Computerhersteller von der Luftkühlung auf Flüssigkeitskühlung umstellen, was Apple auch schon beim Power Mac G5 realisiert hat. Doch ein solches System ist aufwändig und kostenintensiv. Der neue BTX Gehäusestandard führt zum Beispiel extra ein ausgeklügeltes Abwärmeprinzip ein, um mit der enormen Abwärme moderner Prozessoren umgehen zu können.

Doch Wärme und Stromverbrauch sind nicht die einzigen Probleme. Durch die immer kürzer werdenden Signalwege wächst der elektrische Widerstand und die Leitungskapazität. Diese langsame Verbindung besonders zwischen Prozessor und Arbeitsspeicher ist sehr nachteilig. Man benötigt einen exponentiellen Zuwachs der Transistorenzahl um geringe weitere Verbesserungen bei der parallelen Befehlsverarbeitung zu erreichen.