目前製造計算機所採用的電子器件是

目前製造計算機所採用的電子器件是超大規模集成電路。超大規模集成電路（Very Large Scale Integration Circuit，VLSI）是一種將大量晶體管組合到單一芯片的集成電路，其集成度大於大規模集成電路。

集成的晶體管數在不同的標準中有所不同。從1970年代開始，隨着複雜的半導體以及通信技術的發展，集成電路的研究、發展也逐步展開。計算機裏的控制核心微處理器就是超大規模集成電路的最典型實例，超大規模集成電路設計（VLSI design），尤其是數字集成電路，通常採用電子設計自動化的方式進行，已經成為計算機工程的重要分支之一。

用超大規模集成電路製造的電子設備，體積小、重量輕、功耗低、可靠性高。利用超大規模集成電路技術可以將一個電子分系統乃至整個電子系統“集成”在一塊芯片上，完成信息採集、處理、存儲等多種功能。

由於技術規模不斷擴大，微處理器的複雜程度也不斷提高，微處理器的設計者已經遇到了若干挑戰。

1、功耗、散熱：隨着元件集成規模的提升，單位體積產生的熱功率也逐漸變大，然而器件散熱面積不變，造成單位面積的熱耗散達不到要求。同時，單個晶體管微弱亞閾值電流造成的靜態功耗由於晶體管數量的大幅增加而變得日益顯著。人們提出了一些低功耗設計技術，例如動態電壓/頻率調節（dynamic voltage and frequency scaling (DVFS)），來降低耗散總功率。

2、工藝偏差：由於光刻技術受限於光學規律，更高精確度的摻雜以及刻蝕會變得更加困難，造成誤差的可能性會變大。設計者必須在芯片製造前進行技術仿真。

3、更嚴格的設計規律：由於光刻和刻蝕工藝的問題，集成電路佈局的設計規則必須更加嚴格。在設計佈局時，設計者必須時刻考慮這些規則。定製設計的總開銷已經達到了一個臨界點，許多設計機構都傾向於始於電子設計自動化來實現自動設計。

4、設計收斂：由於數字電子應用的時鐘頻率趨於上升，設計者發現要在整個芯片上保持低時鐘偏移更加困難。這引發了對於多核心、多處理器架構的興趣（參見阿姆達爾定律）。

5、成本：隨着晶粒尺寸的縮小，晶圓尺寸變大，單位晶圓面積上的晶粒數增加，這樣製造工藝所用到的光掩模的複雜程度就急劇上升。現代高精度的光掩模技術十分昂貴。