После изобретения и массового производства транзисторов широко использовались различные твердотельные полупроводниковые компоненты, такие как диоды и транзисторы, заменяя функции и роли электронных ламп в схемах. К середине и концу 20 века прогресс технологии производства полупроводников сделал возможными интегральные схемы. По сравнению со схемами, собираемыми вручную с использованием отдельных дискретных электронных компонентов, интегральные схемы могут интегрировать большое количество микрокристаллических трубок в небольшой чип, что является большим прогрессом. Масштабные производственные мощности, надежность и модульный метод проектирования интегральных схем обеспечивают быстрое внедрение стандартизированных интегральных схем вместо дискретных транзисторов.
Интегральные схемы имеют два основных преимущества перед дискретными транзисторами: стоимость и производительность. Низкая стоимость обусловлена тем, что чип печатает все компоненты как единое целое посредством фотолитографии, а не изготавливает только один транзистор за раз. Высокая производительность обусловлена быстрым переключением компонентов, при котором потребляется меньше энергии, поскольку компоненты небольшие и расположены близко друг к другу. В 2006 году площадь чипа варьировалась от нескольких квадратных миллиметров до 350 мм². На мм² она может достигать миллиона транзисторов.
Первый прототип интегральной схемы был создан Джеком Килби в 1958 году и включал биполярный транзистор, три резистора и конденсатор.
По количеству микроэлектронных устройств, интегрированных в кристалл, интегральные схемы можно разделить на следующие категории:
Малая интеграция (SSI) имеет менее 10 логических элементов или менее 100 транзисторов.
В среднемасштабной интеграции (MSI) имеется 11–100 логических элементов или 101–1 тыс. транзисторов.
В крупномасштабной интеграции (LSI) имеется 101 ~ 1 тыс. логических вентилей или 1001 ~ 10 тыс. транзисторов.
В очень большой интеграции (СБИС) имеется 1001–10 тыс. логических элементов или 10001–100 тыс. транзисторов.
В ULSI есть логические элементы 10001-1м или транзисторы 100001-10м.
Glsi (полное английское название: гигамасштабная интеграция) имеет более 1000001 логических вентилей или более 10000001 транзисторов.
