2005年，摩尔定律遇到了瓶颈期。根据摩尔定律，若想让芯片的晶体管容量继续翻倍，就要把下一代微芯片的晶体管尺寸缩小到45纳米（10亿分之45米）——比当时最先进的65纳米芯片还要小约30%。上世纪六十年代末以来，整个行业都在采用二氧化硅电介质作为标准材料，但小而密集的晶体管会超出这种标准材料的固有物理极限。
为了克服这一难题，英特尔耗时两年研发出了替代性材料，英特尔的创始人之一摩尔称其为“自六十年代末发明多晶硅栅金属氧化物半导体（MOS）晶体管以来，晶体管技术的最大变革”。英特尔利用化学元素铪，打造出了一种被称为“高k”的新型电介质，并匹配了一种新型合金作为晶体管闸极。对于这种新材料的重要意义，《纽约时报》概述如下：“英特尔……彻底重塑了信息时代的基础构件。”
2007年1月，时任英特尔首席执行官的Paul Otellini向大家展示一片300mm的晶圆，并推出了45纳米处理器
2007年1月，公司宣布取得了这项技术突破（采用该技术的商用芯片在同年11月上市）。 首批采用此项新技术的45纳米原型产品在俄勒冈州的Fab D1D工厂得以开发，在功率损耗几乎可以忽略不计的情况下，其晶体管数量较之前一代翻了一倍，晶体管性能提升了20%。此外，新的合金完全无铅，到2008年还实现了不含卤素的目标。
邮票与45纳米晶圆的尺寸对比
与这一技术突破同样重要的是，公司也致力于建设采用这项新型工艺的制造设施。在英特尔65纳米微处理器发货前的数月，且于2005年7月公司宣布首款45纳米原型研制成功的18个月前，英特尔公布了投资35亿美元建设一座高产量45纳米fab工厂的计划——位于亚利桑那州钱德勒的Fab 32。2005年12月，英特尔宣布投资35亿美元在以色列Kiryat Gat新建一座工厂。2007年3月，英特尔宣布投资15亿美元对位于新墨西哥州Rio Rancho的Fab 11X工厂进行改造，待45纳米技术投入使用后，还更换了工厂设备，用于生产45纳米晶圆。
2007年10月，一名工人在亚利桑那州钱德勒的Fab 32晶圆工厂
这些投资充分展现了英特尔对实现技术突破充满信心，而这种信心也带来了回报。英特尔不仅能制造45纳米晶圆，还能够在未来不断实现微芯片晶体管的容量翻番。