Vid NHL-draften 2002 valdes Fernholm i den fjärde rundan, som nummer 101 totalt, av Pittsburgh Penguins. Inför säsongen 2005/06 försökte Fernholm slå sig in i Penguins trupp, utan att lyckas. Han fick istället spela för farmarklubben &lt;a href="Wilkes-Barre/Scranton%20Penguins"&gt;Wilkes-Barre/Scranton Penguins&lt;/a&gt; i AHL, samt Wheeling Nailers i ECHL. Efter två säsonger i Nordamerika återvände han till Djurgården, innan han under tre säsonger spelade för seriekonkurrenten Linköping HC – som han tog ett SM-silver med &lt;a href="Elitserien%20i%20ishockey%202007/2008"&gt;säsongen 2007/08&lt;/a&gt;.